Rainfall estimation from telecommunication network

Abstract

In Sahel, droughts and floods are a threat to the economy and the population. Rain Cell Africa is a development project with the purpose of measuring rainfall and anticipating risks related to excess (floods) or deficit (drought) of precipitation, based on mobile networks. Drops of water affect the radio signal exchange between two antennas. The power transmitted is attenuated and the drop of signal could be related to the integrated rain intensity. However, to estimate all these rain attenuations accurately, a depth analysis of signal?s behaviour is required. In this work, an exhaustive statistical analysis of signals from a few links has been done in order to have a reference of their behaviour. It has been characterized all signal variations during dry days and it has been compared with rain attenuations. Through these comparisons, it has been able to reduce some of these variations without reducing rain attenuation.

En el Sahel, las sequías y las inundaciones son una amenaza para la economía y la población. Rain Cell África es un proyecto de desarrollo con el propósito de medir la precipitación y anticiparse a los riesgos relacionados con el exceso (inundaciones) o déficit (sequía) de precipitación, sobre la base de las redes móviles. Las gotas de agua afectan el intercambio de señales de radio entre dos antenas. La potencia transmitida se atenúa y la caída de la señal podría estar relacionado con la intensidad de lluvia integrada sobre este periodo de tiempo. Sin embargo, para estimar con precisión todas estas atenuaciones de lluvia, se requiere un análisis en profundidad del comportamiento del señal. En este trabajo, se ha hecho un análisis estadístico exhaustivo de las señales de algunos enlaces con el fin de tener una referencia de su comportamiento. Se ha caracterizado todas las variaciones de las señales durante los días secos y se ha comparado con las atenuaciones de lluvia. A través de estas comparaciones, se ha podido reducir algunas de estas variaciones sin reducir la atenuación por lluvia.

Al Sahel, les sequeres i les inundacions són una amenaça per a l'economia i la població. Rain Cell Àfrica és un projecte de desenvolupament amb el propòsit de mesurar la precipitació i anticipar-se als riscos relacionats amb l'excés (inundacions) o dèficit (sequera) de precipitació, sobre la base de les xarxes mòbils. Les gotes d'aigua afecten l'intercanvi de senyals de ràdio entre dues antenes. La potència transmesa s'atenua i la caiguda del senyal podria estar relacionat amb la intensitat de pluja integrada sobre aquest període de temps. No obstant això, per estimar amb precisió totes aquestes atenuacions de pluja, es requereix una anàlisi en profunditat del comportament del senyal. En aquest treball, s'ha fet una anàlisi estadística exhaustiva de les senyals d'alguns enllaços amb la finalitat de tenir una referència del seu comportament. S'ha caracteritzat totes les variacions dels senyals durant els dies secs i s'ha comparat amb les atenuacions de pluja. A través d'aquestes comparacions, s'ha pogut reduir algunes d'aquestes variacions sense reduir l'atenuació per pluja.