Để đánh giá được hiệu quả của từng phương pháp (định tuyến lệch hướng, sử dụng đường trễ quang FDL, chuyển đổi bước sóng) cũng như sự kết hợp giữa chúng, nhiều mô hình toán học cũng như mô phỏng đã được sử dụng để phân tích và lựa chọn phương án kết hợp tối ưu thông qua việc đánh giá xác suất tắc nghẽn (hay mất chùm). Với phương pháp mô phỏng, các nghiên cứu thường dựa trên các phần mềm mô phỏng mạng sẵn có như OBS-NS, OMNeT++ hay OPNET, … để mô phỏng hoạt động của mạng OBS nói chung, cũng các bài toán tránh tắc nghẽn nói riêng [14][15][61][62][68]. Trong khi đó, với mô hình toán học, các nghiên cứu thường sử dụng lý thuyết hàng đợi (mô hình Markov hay non-Markov) để đánh giá hiệu năng tại một nút lõi của mạng OBS thông qua giá trị xác suất tắc nghẽn theo các cơ chế điều khiển tránh tắc nghẽn khác nhau, như: định tuyến lệch hướng
[15][30][61], đường trễ quang FDL [33][65][67], lệch hướng có kết hợp đường trễ quang FDL [19][28][58][61], chuyển đổi bước sóng [38][39][46][49][51] hay kết hợp đường trễ quang FDL với chuyển đổi bước sóng [21-25]. Cụ thể:
Với cơ chế định tuyến lệch hướng có kết hợp đường trễ quang FDL: trong [19][28], các tác giả phân tích với việc lựa chọn phương pháp chính là định tuyến lệch hướng khi xảy ra tranh chấp, đồng thời kết hợp thêm các đường trễ quang FDL nhằm bù thời gian offset mở rộng ( ) do sự lệch hướng. Theo đó, mô hình 2 giai đoạn đã được đề xuất sử dụng một số đường trễ quang FDL để làm trễ chùm lệch hướng phù hợp với thời gian [28], đồng thời các đường trễ quang FDL còn lại làm đệm cho các chùm không lệch hướng [19]. Hạn chế của các mô hình này là tại giai đoạn 2, các chùm lệch hướng và không lệch hướng cùng chia s tất cả các bước sóng sẵn có, điều này có thể làm giảm hiệu năng với các chùm lệch hướng. Mô hình trong [58] được đề xuất cải tiến mô hình trong [19] với 3 giai đoạn nhằm khắc phục hạn chế này bằng cách dành riêng một số bước sóng nhất định cho các chùm lệch hướng (tại giai đoạn 2), và ngay khi chùm lệch hướng cũng không được phục vụ trong giai đoạn này, nó lại tiếp tục được chuyển sang giai đoạn 3 để sử dụng chung các bước sóng còn lại với các chùm không lệch hướng. Tuy nhiên, trong các mô hình [58], khi có sự tranh chấp bước sóng tại giai đoạn 3, các chùm lệch hướng (hay không lệch hướng) có thể bị loại bỏ một cách ngẫu nhiên. Ngoài ra, các mô hình cũng đều giả thiết các lưu lượng đến đều tuân theo phân phối Poisson. Việc mở rộng với lưu lượng non-Poisson do vậy sẽ được chúng tôi xem xét trong Luận án.
Với phương pháp chuyển đổi bước sóng, các nghiên cứu tập trung vào các mô hình với kiến trúc nút lõi OBS được thiết kế có các bộ chuyển đổi bước sóng đặt tại các vị trí khác nhau, bao gồm: kiến trúc SPL [38][39][51][56][72], kiến trúc SPIL [49][74] và kiến trúc SPN [39][56]. Hầu hết các nghiên cứu đều phân tích các vấn đề trong bài toán chuyển đổi bước sóng, bao gồm giới hạn số lượng các bộ chuyển đổi, cũng như giới hạn vùng chuyển đổi của các bộ chuyển đổi bước sóng. Cụ thể, tác giả trong [38][39] phân tích các kiến trúc SPL và SPN với giới hạn số bộ chuyển đổi bước sóng, bằng cách sử dụng mô hình Markov đa chiều. Các tác giả trong [72] mở rộng mô hình trong [38] với kiến trúc SPL có số bộ chuyển đổi bước sóng giới hạn cũng như vùng chuyển đổi hạn chế. Kiến trúc SPL và SPN cũng được phân tích trong [56] với trường hợp mở rộng thêm với kiến trúc đa sợi quang trên một kết nối ra và sử dụng thêm phương pháp xấp xỉ ERT để so sánh với phương pháp Markov đa chiều. Cũng với kiến trúc SPL giới hạn bộ chuyển đổi bước sóng, nhưng tác giả trong [51] mở rộng phân tích với trường hợp quá trình đến là Markov (Markovian Arrival Process) thay vì quá trình Poisson như trong [38][39][56]. Tuy nhiên, các tác giả ở trên chỉ phân tích với một phương pháp chuyển đổi bước sóng.
Việc phân tích chuyển đổi bước sóng kết hợp với khả năng lệch hướng được chúng tôi xem xét ở các mô hình đề xuất trong [4][27].
o Với kiến trúc SPIL, tác giả trong [49] sử dụng mô hình Markov liên tục 1-chiều (tốc độ đến thay đổi) với 2 trường hợp là chuyển đổi bước sóng đầy đủ và giới hạn bộ chuyển đổi. Mô hình mở rộng giới hạn bộ chuyển đổi bước sóng kiểu LRWC, tức là xét với trường hợp hạn chế vùng chuyển đổi bước sóng (theo phương pháp đề xuất trong [74]) được chúng tôi đề xuất trong [2].
Ngoài việc sử dụng đường trễ quang FDL như là các bộ đệm truyền thống như trong [19][28][58], các tác giả trong [21-25] xem xét chi tiết kiến trúc của đường trễ quang FDL với các giá trị độ trễ khác nhau. Theo đó, lưu lượng đến và rời khỏi các FDL là lưu lượng non-Poisson, do đó, mô hình được áp dụng là mô hình non-Markov, sử dụng phương pháp xấp xỉ ERT. Trong các mô hình phân tích này, các tác giả sử dụng FDL để làm trễ các chùm bị tắc nghẽn do thiếu bước sóng (với giả thiết chuyển đổi bước là đầy đủ) với giá trị độ trễ nhất định. Mô hình do đó được xem là sự kết hợp giữa chuyển đổi bước sóng (đầy đủ) và đường trễ quang FDL.