Volumetric visualization of spatial radio link performance for anomaly monitoring and weather-related attenuation in modern mobile networks
Stanislav Ivanov
Modern cellular networks lack a unified, vendor-independent mechanism for observing radio-link performance directly at the end-user segment of the Uu interface, where the combined effects of propagation conditions, cell load, and environmental factors are ultimately experienced. The prototype system presented in this work addresses this gap by continuously monitoring key downlink radio metrics – RSRP and RSRQ – directly from the client devices and correlating them with the serving cell in real time. Unlike traditional network-side counters, this approach captures impairments that cannot be reliably inferred from centralized base-station statistics alone, including weather-induced attenuation like rain, and user-specific degradation.
Atmospheric conditions can be correlated with degrading signal performance, for instance ITU-R P.838-3 specifically addresses the effects of rain on the signal quality and power. By integrating volumetric visualization of rain-related signal attenuation with live radio measurements, and data points from end user devices, following standards like ITU-R P.838-3, the system provides immediate spatial context for performance anomalies that would otherwise require manual labor across multiple systems.
Съвременните клетъчни мрежи не разполагат с единен, независим от производителя механизъм за наблюдение на производителността на радиовръзката директно в потребителския сегмент на Uu-интерфейса – където често се изпитва ефекта от натоварената мрежа и моментните условия на заобикалящата среда. Разработената прототипна софтуерна система измерва качеството на услугите в една телекомуникационната мрежа, като следи RSRP и RSRQ индикаторите на ниво крайно потребителско устройство, в комбинация с данни от обслужващата базова станция в реално време. За разлика от традиционните мрежови индикатори за следене на качеството на една телекомуникационна мрежа, този подход успешно измерва ефективната деградация на услугите, които трудно биха се измерили едностранно от страна на базовата станция. В това число влизат и измервания на атмосферните условия и техният ефект върху получения сигнал, както и такива поради качеството на клиентското оборудване.
Съществува връзка между атмосферните условия и деградиращия радиосигнал. Стандарт ITU-R P.838-3 разглежда конкретно ефектът на валежите върху качеството и мощността на сигнала. Системата интегрира модела описан в стандарта, като корелира информация за атмосферните условия на дадена точка, с измервания на качеството на радиосигнала в реално време, както и метаданни от клиентските устройства. Платформата предоставя възможност за навременното диагностициране на аномалии в производителността на една мрежа – нещо, което днес налага ръчната обработка на данни от няколко системи.
Cite this article as:
Ivanov S., Volumetric visualization of spatial radio link performance for anomaly monitoring and weather-related attenuation in modern mobile networks. Electrotechnica & Electronica (Е+Е), Vol. 61 (1-2), 2026, pp.1-7, ISSN: 0861-4717 (Print), 2603-5421 (Online)
