WEATHER – CLIMATE – WATER
WMO
The Global Telecommunication System
Prepared by Jean-Michel Rainer
Chief Information Systems and Services,
World Weather Watch, WMO
jmrainer@wmo.int
Presented by Francois-Xavier SALAMBANGA
Chef du Service Exploitation des Telecommunications,
ASECNA
Salambangafra@asecna.org
World Meteorological Organization
1
The Global Telecommunication System (GTS) in its context,
The World Weather
Watch
Integrated Observing
systems
Information systems
and services: GTS
Data-Processing and
Forecasting System
NMHSs services
users
World Meteorological Organization
2
Availability of SYNOP reports from RBSN stations
Monitoring period: 1 to 15 October 2005
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45% to 90% (786)
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The designations employed and the presentation
of material in this chart do not imply the expression
of any opinion whatsoever on the part of the
Secretariat of the World Meteorological Organization
concerning the legal status of any country.
WMO Secretariat
(the percentage of reports received is based on the main synoptic hours 0000, 0600, 1200 and 1800 UTC)
World Meteorological Organization
3
Global Data Processing and
Forecasting Centres
GDPFS - One System of World, Regional,
National Centres, and Regional Specialized
Meteorological Centres (RSMC) of the World
Weather Watch System
• Severe Weather Early Warnings &
Forecasting
• Real-time functions and responsibilities
• Sustained 24/7/365 operations; people and
infrastructure
• Built-in reliability, continuity of operations;
standing operational procedures;
contingencies
World Meteorological Organization
4
Environmental Emergency Response Activities
WMO “ERA” PROGRAMME
• 8 RSMCs – specialized atmospheric
dispersion products for environmental
emergencies – global Numerical Weather
Prediction Centres;
• Assistance to NMHSs, IAEA, National
Competent Authorities for nuclear EER;
• Strategic Direction – ERA to support broader
area of EER for Disaster Prevention and
Mitigation:
–
–
–
–
Chemical accidents or spills,
Emissions from volcanic eruptions,
Smoke from large fires,
Biological hazards;
World Meteorological Organization
5
The Global Telecommunication
System (GTS)
• integrated system of:
– data communication networks
– point-to-point circuits
– satellite-based systems
• interconnects meteorological centres
worldwide
• decentralized, well-structured
• agreed procedures and services
World Meteorological Organization
6
Function of the GTS
• to ensure that all WMO Members have
access, in a timely and cost-effective
way, to observational data and products
(analysis, warnings, forecasts) they need
to provide Weather services
• It also gives telecommunications support
to other programmes, as decided by the
WMO Congress or the Executive
Council.
World Meteorological Organization
7
Organisation of the GTS
• The GTS has a three-tier structure:
– The Main Telecommunication Network, its core;
– 7 Regional Telecommunication Networks
– National networks
• WMO coordinates GTS implementation,
operation and development:
– WMO/CBS: globally agreed structure, techniques,
procedures and monitoring; coordination of MTN
– Regional Associations: Coordination of Regional
Networks
• WMO Members implement and operate
World Meteorological Organization
8
GTS Implementation
• Point to point circuits operating over leased
lines
• Point to multi-point circuits operating over
satellite, including DVB, DAB ”datacast”
• Managed Data Networks (Frame Relay,
MPLS)
• Internet
• Other techniques adequate for specific
conditions (digital HF)
World Meteorological Organization
9
Global Telecommunication
System (GTS)
NMC
NMC
NMC
NMC
RTH
Data-communication
Network
NMC
Satellite
Two-way
System
NMC
NMC
RTH
NMC
RTH
RTH
NMC
RTH
Main
Telecommunication
Network
RTH
RTH
NMC
RTH
NMC
NMC
RTH
RTH
NMC
Regional
Networks
Satellite
Dissemination
NMC
National
Networks
NMC
NMC
NMC
World Meteorological Organization
10
The Improved Main Telecommunication Network
Network I
Tokyo
Melbourne
Washington
Buenos Aires
Brasilia
Beijing
Sofia
Moscow
Prague
Exeter
New Delhi
Jeddah
Offenbach
Network II
Nairobi
Managed
data communication network
Toulouse
Dakar
Cairo
Algiers
World Meteorological Organization
11
Details of Network I
• Logical connections (PVC: Permanent Virtual Circuit) through BT Frame
Relay network
Washington
1.5Mbps
Access circuit
1.5Mbps
32k
768k
32k
Tokyo
16k
32
32k k
16k
Disaster Recovery Site
Brisbane
32k
32k
BT Frame Relay 16k
4k
256kbps
4k 16
k
16k
64k
64k
256kbps
Melbourne
World Meteorological Organization
Exeter
256kbps
Primary PVC
BoM Backup PVC
CIR
in
direction
[bps]
each
12
Details of Network II
• Logical connections (PVC) through OBS Frame Relay network
Moscow
Beijing
Tokyo
128
kbps
New Delhi
CPE
CPE
CPE
CPE
64kbps
CPE
256kbps
256kbps
16k
256kbps
64k
48k
Cloud II
By OBS 16k 8k
32k
CPE Prague
512kbps
8k
16k
16k 8k
48k 96k
8k
32k
Sofia
8k
128k
384k
512kbps
CPE
Exeter
64k
64kbps
CPE
Jeddah
1024
kbps
CPE
2048
kbps
CPE
Toulouse
Offenbach
World Meteorological Organization
13
Example of traffic
25 Mbytes/day
55% of CIR
CIR=32kbps
CIR=768kbps
Tokyo
1.5Mbps
FR
Washington
1.5Mbps
40% of CIR
Each centre pays for
its local access circuit
and an incoming CIR
1076 Mbytes/day
World Meteorological Organization
14
64
Toulouse
2.4
Madrid
128
9.6
AFT
N
28.8
9.6
AFT
N
NI
Nouakchott
1.2
0.1
64
NI
0.075
Banjul
Bamako
1.2
Bissau
Khartoum
Sal
1.2
2.4
64
N'djamena
1.2
2.4
19.2
Accra
Cotonou
Lome
19.2
Libreville
0.05
AFTN
1.2
NI
Washington
NO
via Exeter
NI
Interregional circuit
Windhoek
64
St. Helena
MTN circuit, circuit RPT
NI
Int.
33.6
19.2
Gaberon
e
Pretoria
Maseru
64
64
Maput
o
Manzini
Int.
Int.
NI
Antananarivo
Kerguelen
Via Internet
NI Not
implemented
NO Not
operational
Regional Meteorological Telecommunication Network for Region I (Africa)
point-to-point circuits implementation (transmission speed in kbit/s)
World Meteorological Organization
NI
Mauritius
Moron
i
9.6
64
64
Int.
E-mail
Int.
64
64
Seychelles
Lilongwe
Harare
Ascension
Centre in other region
NI
Lusaka
Luanda
0.05
AFT
N
via Toulouse
(64)
Dar Es Salaam
64
0.05
AFTN
Kinshasa
Sao Tome
0.05
AFT
N
Bujumbur
a
1.2
Mogadiscio
Nairobi
Kigal
i
1.2
Brazzaville
9.6
33.6
Entebbe
Douala
Malabo
Regional circuit
Int.
Lagos
NI
DCP
Addis
Ababa
0.05
Abidjan
NMC, CMN
via Toulouse
Bangui
19.2
1.2
Djibouti
NI
0.05
19.2
Monrovia
RTH, CRT
Asmara
NI
1.2
Ouagadougou
Freetown
64
via Toulouse
2.4
Conakry
9.6
Niamey
19.2
Jeddah
Offenbach
Int.
9.6
19.2
0.1
Cairo
64
19.2
0.050
New Delhi
0.1
Tripoli
NO
19.2
Int.
Moscow
Toulouse
Dakar
0.05
2.4
NO
Rome
64
Tunis
Western
Sahara
Canary
0.05
Casablanca
0.05
0.1
0.05
Algiers
St Denis
9.6
Int.
Int.
New
Amsterda
m
IX.2006
15
Satellite-based data-collection
and data-distribution systems
o The GTS includes systems via satellite, covering
all Regions, based on advanced techniques (e.g.
Digital Video Broadcasting DVB-S) for distributing
large volume of information.
It also integrates satellite-based data-collection
services, in particular via meteorological satellites.
World Meteorological Organization
16
Satellite-based data-distribution systems:
e.g. coverage of RETIM-Africa, EUMETCast
38 RETIM receiving stations
in 18 RA I Countries
All RA I Countries equipped
with EUMETCast receiving stations
World Meteorological Organization
17
The GTS provides flexible,
reliable and high-security 24/7
operations for the international
quasi real-time distribution of
information
World Meteorological Organization
18
GTS technical arrangements to distribute
Watch and Warning messages to NMHSs:
– Use of WMO/GTS links and routeing
– Use of WMO/GTS satellite-based data
distribution systems, including : RETIM-Africa,
EUMETCast, etc.
– Adoption of special GTS message headers for
watch and warnings ensuring highest priority
routeing, and acknowledgment procedures
– Adoption of unified GTS message headers
facilitating collection and exchange via the GTS
of critical data (e.g. sea-level data for Tsunami)
World Meteorological Organization
19
The next generation GTS
WMO Information System
(WIS)
Managing & Moving
Weather, Water and Climate Information
in the 21st Century
World Meteorological Organization
20
WIS
Overarching and Integrated approach for all WMO
Programmes:
• Routine collection and dissemination of time-critical
and operation-critical data and products:
o Real-time “push” through dedicated telecommunication (GTS)
• Data Discovery, Access and Retrieval service:
o “Pull” through the Internet (HTTP, FTP,…), with unified user
interface (Portals)
• Timely delivery of data and products:
o Delayed mode “push” through dedicated telecommunication
means and public data networks, especially the Internet
•Coordinated and standardized metadata
o Interoperability between programmes
o Improved data management
o ISO 191xxx series standard
World Meteorological Organization
21
Structure of WIS
•
•
•
•
Functional centres:
National Centres (NC)
Global Information System Centres (GISC)
Data Collection and Production Centres
(DCPC)
and
Data communication networks
World Meteorological Organization
22
WIS
World Radiation Centre
International Organizations
(IAEA, CTBTO, UNEP, FAO.. )
Regional Instrument
Centres
IRI, Hadley Centre, and
other climate research
centres; Universities;
Regional Climate Centres
(CIIFEN, etc.)
GAW World Data Centres
GCOS Data Centres
Global Run-off Data Centre
DCPC
NC
Global Precip. Climatology
Centre
NC
NC/
DCPC
NC/
DCPC
Commercial
Service Providers
NC
NC
GISC
NC
GISC
GISC
International
Projects
(e.g. GMES
HALO)
NC
DCPC
internet
NC
DCPC
GISC
GISC
Satellite
Two-Way Systems
Satellite
Dissemination
(IGDDS, RETIM,
etc)
NC
World Meteorological Organization
WMO World
Data Centres
NC
NC
Real-time “push”
On-demand “pull”
23
WIS implementation
• Part A: GTS Evolution into WIS
– Provides consolidation/improvement for timecritical and operation-critical data;
– Has the highest priority;
– Includes extension to meet operational
requirements of WMO programmes in addition to
World Weather Watch (including improved
management of services);
• Part B: Migration to WIS
– Provides for an extension of the information
services through flexible data discovery, access
and retrieval services to all users, as well as
flexible timely delivery services.
World Meteorological Organization
24
World Weather Watch
GTS
Realtime Data Exchange
Evolution
Climate Change
Metadata
Research
Data Portal
Request/Reply
Multi-Hazard
Warnings
Data Collection
/distribution
WIS
Discovery
WMO Common Infrastructure
Hydrology
Oceanography
Environment
Agriculture
Disaster
Prevention
Capacity Building
World Meteorological Organization
25
Thank you
World Meteorological Organization
26