Internati o nal  Journal of Ele c trical   and Computer  Engineering  (IJE CE)  V o l.  6, N o . 2 ,  A p r il  201 6, p p 70 0 ~ 70 I S SN : 208 8-8 7 0 8 D O I :  10.115 91 /ij ece.v6 i 2.8 055          7 00     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJECE  Novel ROADM modelling with  WSS and OBS to Improve  Routing Performance  in Optical Network      Ka vi th G. R* , Ind u m a thi  T . S. **   *   Dept. of  Telecommunication Engin eer ing, Dr.  Ambedkar Institute of  Technolo g y , Bang alor e, I ndia  ** Dept. of D i gital Electronics   and Communication S y stem, V.I . A.T, V.T.U Muddena Halli,    Chickballapur  District, Ind i     Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received  May 12, 2015  Rev i sed  D ec 13 , 20 15  Accepte d Ja 3, 2016      The ar ea of optical n e twork is o n  cons tant point  of focus among the resear ch   com m unities owing to poten ti al  advant age of lo ng distanc e  com m unicatio n   as  well  as  th e ro uting is s u es  as s o cia t ed wi th i t . M a jorit y   of  the  im plem ented   techn i ques calls for using expensiv e hardw a re or adoptin g narrowed  techn i ca l as s u m p tions , for whi c h reas on th e routing performance couldn’t be  optimized to  a large  exten t The presen t manuscript propo ses a novel  techn i que  called  as Optimized Ro uting fo r Peak Traffic under  the  scenario  o f   uncertainties in  the existing traff i c s cenario.  The proposed solution presents   some potential  principle that is  incorporated in the ROADM  design for  enhancing the capabi liti es of the propos ed sy st em . The s y stem  is evaluat e d   under m u ltipl e  scenar ios of anal y s is using block i ng probabi lit ies ,  OSNR, bit   error rat e ite rat i on et c. Th e out com e  of the pro pos ed s y s t em  is  com p are d   with th e on e of  the ex isting sign ifican t stud y   to b e nchmark it.   Keyword:  B l ocki n g  Per f o r m a nce  OBS   Optical Net w o r k   ROADM   WSS   Copyright ©  201 6 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r Kav ith a G.R,    Depa rt m e nt  of  Tel ecom m uni cat i on E n gi nee r i n g ,   Dr.  Am b e dk ar In stitu te o f   Tech no log y   B a ngal o re,  I n d i a,  Em a il: k a v i g r @g m a il.co m       1.   INTRODUCTION  Opt i cal   net w or k i s  t h e a r ea  of  com m uni cat i on t h at  de pl oy s   t h e t r a n sm i t t e d si g n al  i n  t h f o rm  of  l i ght   am ong t h var i ous n o d es i n   t h e t e l ecom m u n i cat i on n e t w o r k [ 1 ] .  Thi s  i s  t h m o st  upc om i ng form  of t h teleco mm u n i ca tio n  n e t w ork  t h at will fin d s its h i g h e r techn i cal ad op t in   n ear  fu t u re  [2 ] .    W ith  th e massiv e   gr owt h   of t h e req u i r em ent  of c h a nnel   capaci t y  wi t h  t h e g r o w i n g  cust om er, Wavel e ngt Di vi si o n   Mu ltip lex i ng  (WDM ) tech nolo g y  is b e ing  freq u e n tly ad op ted  to  cro s s-co un ter th is ch allen g e . Th o p tical  net w or k i s  req u i r e d  t o  be hi ghl y  fl exi b l e , sust ai na bl e, as  wel l  as cont r o l l a bl e [3] .  He nce, m a jori t y  of t h e   research  atte mp ts are in  th d i rec tion  of mitig atin g  th e issu es of op tical n e twork  p e rtain i n g  t o  m a k e  th n e two r k i ng  syste m   m o re v e rsatile. On e o f  the i m p o r tan t  and  h i gh ly d e m a n d i n g  fact o r of th e o p tical n e twork  is to  p o sses the cap ab ility to   in stan tiate an d p r ov id es b e ttered  conn ectiv ity with  h i g h e r d i m e n s io n a lity  o f  the  n e two r k  su stai n a n c e. Network  in tero p e rab i l ity as  well  as  scalab ility  is a n o t h e r sign ifican t issu e in  op tical   n e two r k ,   wh ich  are yet to  be seen   with  st an d a rd  so lu tion  in   research  co mm u n ity. In th e design   o f  op tical  n e two r k ,   recon f i g urab le  o p t i cal ad d   o r   d r o p  m u ltip lex e r (ROADM ) p l ays a cru c ial ro le. R O ADM  (also  rep r ese n t e by   no de ) i s   basi ca l l y  an o p t i cal  s u b - sy st em  t h at  area ca pabl e  o f  sel ect i n g  (a ddi ng or  r e m ovi n g   of   a p a rticu l ar  wav e leng th   p r esen t in  an  op tical cab le [4 ]. So me o f  th e sign ifi can charecte r istics of the ROADM   m o d e l are i) sp on tan e ou sly m o n ito rs po wer of th e sign al , ii) p e rfo r m s  eq u a lization  of p o wer, and  iii) h i gh er  degree  of s u pporta b ility of all data  rates, m odulation  form ats,  as well  as prot ocols.  T h is pape r disc usse about   a n ovel  a p pr oa ch t h at   uses t h e refi ned  ve rsi o n  o f  t h e  R O A D M  m odel .  Th e eval uat i o of  t h e st u d y   has  been   per f o r m e d usi ng  WSS a n d OB S. T h e p r o pos ed st u d y  h a s consi d ere d   som e  of t h e cri t i cal  const r ai nt s an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 2, A p ri l  20 16   :    70 0 – 7 0 7   70 1 consideration  for ens u ring that prop o s ed  st udy  can e n s u re  pea k  t r af fi c consi d erat i o n. T h e di sc uss i on   o f   i n t r o d u ct i on i n  Sect i on 1 i s  f o l l o we d by  Se ct i on 1. 1 t h at   hi g h l i ght s a b o u t  back g r o u n d  of st u d y  fol l o wed  b y   pr o b l e m  di scu ssi on i n  Sect i on  1. 2. Sect i o n 1 . 3 i n t r o d u c e s t h e pr o p o s ed m odel  fol l o we by  el aborat e d   di scussi o n  o f   r e search  m e t hodol ogy  i n  Sect i on  2.  Sect i o di scusse s ab out  t h e R e s u l t  and  di sc ussi o n  bei n g   accom p lished  from  the study along  w ith perform a nce  com p ara tive analysis that is furthe r followed  by   concl u si o n   i n  Sect i on 4.     1. 1. B a ck gr ou nd   There a r e subs tantial am ount of literatures that has  been i n troduce d  in the   last decade for enhanci ng  t h e net w or p e rf orm a nce of  opt i cal  net w o r k .  C h a u  et  al . [5]  ha ve  pre s ent e d a m a t h em at i cal  m odel  for   hi erarc h i cal  o p t i cal  pat h  net w or ks f o c u si n g   on  pr o b l e m  of wave ba nd a d d/ d r o p  rat i o  c o nst r ai nt Gi anl u i g i  et   al. [6 ] h a v e   used  n e t w ork   g l ob al ex p ectatio n  m o d e l for en han c i n g  scalab ility an al ysis o f   W SS  b a sed   ROADMs. Roy et al. [7 ] h a v e  u s ed   Dig ital Gro o m in g   fo An alyzing  th Mu ltilayer switch i n g . Karam i tso s  et  al. [8] ha ve  us ed LMS algori thm  for Res ource Rese rv ation  Mech an ism  for  OBS.  Usa g e of  Mach-Z ehnde r   in terfero m e ters was seen  in   work   o f  Miller et al. [9 ]. Lu o  et al. [10 ]  h a v e  used  M a rkov  ch ain  fo r th d i stribu tio n focu sing   on  issues of Blo c k i ng Prob ab ility  o f  Mu ltifib er  WDM op tical n e twork s Gang aya et al.  [11 ]  h a v e   u s ed  Bernou lli an d  Po isson  Sp li ttin g  Mo d e l fo r enh a n c ing  Blo c k i ng  probab ility b a sed  o n  th Net w or k a n Phy s i cal  Lay e r .  C h u et  al . [ 1 2]  ha ve  use d  i )  Pas s i v rer o ut i n g  wi t h  f u l l  wa vel e n g t h  a n d  i i )   Passi ve rer o ut i ng wi t h out  w a vel e n g t h  f o r im pro v i n t h e   bl oc ki n g  pe rf orm a nce  i n   Li ght pat h  rer o ut i n g i n   opt i cal   WDM  net w or ks. B a hl eda et  al [1 3]  ha ve u s e d  B a r r y  an Hum b l e t  for   enha nci n g B l ocki ng  p r ob ab ility.  An sari et al. [14] h a v e  u s ed   ran d o m  wav e leng th  assign m e n t  and  fi rst fit al g o rith m  wh ile  J.Jeno  Jasm i n e et  al . [ 15]   ha ve  used   feed bac k  r o ut i n g  al g o ri t h m .  Zha n g  et  al [1 6]  ha ve  use d   D i jkst ra ’s al go ri t h m  t o   st udy  t h pr o b l em  of Sem i -l ight pat h  i n  a w a vel e n g t h   ro ut ed o p t i cal  net w o r k s . L u  et  a l . [1 7]  ha ve  us ed D I an d  SIR for  st u d y ing  b l o c k i n g  prob ab ility.   Howev e r,  clos er loo k s in to   th e wo rk  are  fo und  with   fo llo wi ng  issues i.e. i) Less consi d erati on  of the real-tim e  cons train t s in  o p tical n e twork, ii) Rely in g  on  conv entio n a l   ROADM with sig n i fican t issu es of op ti m i zatio n  still  u n a d d ressed ,  iii) Usag e of exp e nsiv e h a rdware or  pr o p ri et ary  t o ol s posi n g a nat u ral  l i m i t a ti on o f  nar r o w e d eval uat i o n,  i v ) No co nsi d erat i o n o f  re al -t im unce r t a i n t y  i n   t r affi be havi o u r  bee n  e v e n  c onsi d ere d   or at te m p ted  to  m o d e l,  v )  No   sign ifican or ex ten d e m o d e llin g  techn i qu e to  en su re op ti m a l ro u tin g in   p eak traffic con d ition ,   vi) Traffic  b a sed  m o d e llin g   b a sed   on  OSNR, ROADM,  WSS, and   p r o b a b ility t h eory was n e ve r attem p ted  before.  Hen ce,  th e propo sed  syste m   h a v e  id en tif ied th ese  r e sear ch   g a ps an d pr oposed  a m o d e l f o r  ad dr essing  t h e sam e .     1. 2. Pro b lem  I d entific a ti on   Th e i d en tified   p r ob lem s  of the study are:     Less c onsi d era tion  of the  real -tim const r ai n t s i n   opt i cal  net w o r k .     Relyin g  on  conv en tion a l R O ADM with sign i f ican t issu es  o f  op ti m i zatio n  still u n a dd ressed .     Usag of e x pe nsi v e  ha rd wa re  o r   pr op ri et ary   t ool p o si n g  a  nat u ral  l i m i t a tion  o f   nar r o we d  eval uat i on .     No  c o n s i d e r at i on of real -t i m unce r tain ty in  traffic b e h a v i ou b een  even  con s id ered o r  attem p ted   to   m odel .     No sign ifican o r  ex ten d e d  m o d e lling  tech n i q u e  to  en su re op ti m a l ro u ting   in  p e ak  t r affic  co nd itio n.    Traffic b a sed   m o d e llin g  b a sed  on  OSNR ROADM,  WS S, and  pro b a b i lity  th eo ry was n e v e r attem p t e d   bef o re .     1. 3. Pro p ose d  Sol u ti on   Our in itial stud y [1 8 ]  h a s rev i ewed  v a rious scien tif ic app r o a ch es d i scussed   b y  prio au tho r s. Th m a t h em at i c al   app r oach  of  o u pri o r EC O N  m odel  [1 9]  has p r ove d t h a t  i t  i s  possi bl e t o  re- d efi n e R O A D M   and e nha nce t h e t h ro u g h p u t  o f  t h e net w o r ki ng sy st em  i nvol ve d i n  R O A D M .  H o we ve r,  t h e st udy  carr i ed out   by  Pan et  al . [20]  d o es n’t  ha ve any  co nsi d e r at i on o f  R O A D M   m odul e,  whi c h was t h m a i n  di st i n ct i on fact o r   wi t h  EC O N   m odel  t h at  has use d  a si m p l i s t i c  desi gn  o f  R O ADM  t o  enha nce t h OS NR . It   was   m o re  im port a nt  t h at  desi g n   o f  R O A D M  m odul e t o   be t e st ed  m o re effect i v el y  usi n g  m o re st and a r d  t e c hni cal   param e t e rs for  un derst a ndi ng  t h e opt i m al  perf orm a nces of  opt i cal  net w or k. T h e archi t e c t ure o f  t h e p r o p so e d   sy st em  i s  as sh ow n i n  Fi gu re  1.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       No vel ROADM mo d e lling  with  WSS   a n d   OBS  to Imp r o v e Ro u ting   Perfo r ma n c e in  …   ( K a v i t ha G.R)   70 2     Fi gu re  1.  Pr o p o se d St udy   Ar chi t ect ure       2.   RESEARCH METHO D OL OGY  Th e pro p o s ed  stu d y  of ORPT (Figu r 1 )  is based  on  th p o t en tial  m u ltip le x i ng  cap ab iliti es o f   WDM   as wel l  as r o u t i ng  based  o n   wavel e ngt hs i n  m i ti gat i ng t h peak t r af fi c i ssues i n  o p t i cal  net w or k.  F o r t h pu r pose  of des i gni n g  a bet t e r  com m uni cati on sy st em  consi d eri n g t h e co nst r ai nt  o f  m o del l i ng t h e dy nam i user  be ha vi o u r ,  t h e l i g ht pat h   t h at  carri es a  s i ngl wave leng th   h a s t o  b e   estab lish e d b e t w een th e tran smit tin g   as  w e ll  as r e ceiv in g   n o d e  in o p tical n e tw or k. Th e pr oposed  stud y co nsist o f  tw o  w a v e leng th  assign m e n t   p o licy e.g .  i)  Arb itra r y :  sel ect i on  of  wa vel e n g t h   base d o n  a r bi t r a r y  sel ect i on  o f  avai l a bl e  wavel e ngt h a nd i i )   Best Value :  sel ect i on o f  best  wavel e ngt h fr o m  t h e avai l a bl e wavel e n g t h   f o per f o r m i ng com m uni cat i on. T h pr o pose d  sy st e m  consi d ers  de si gni ng  R O AD M  base on  f o l l owi n p r i n ci pl es:   1.   Each a d d o r   dr op  p o rt s  o f  R O ADM   n ode  sh oul not   be s p eci fi c t o  a n y  w a vel e n g t h   sel ect i on.  The  st u d y   co nsid ers th at  ad d i n g  or   d r opp ing   o f  an w a v e leng th   subj ected  at an y po rts o f  ROA D M 2.   The ad or  dr op  p o rt s o f  an y  no de sh o u l d   not   be speci fi c  for a n y  de gre e . The st u d y  c onsi d er s t h at  any   chan nel s  t o   be  ad de on  a  p o r t  can   be act ua l l y  di rect ed t o   out goi ng   no de  de gree  a n d  an y  cha nnel  t o   b e   dr o ppe o n  a  p o rt  ca be  di re ct ed t o  i n g o i n g  n ode  de g r ee.   3.   H i gh er pro b a bilit y o f  cro s co nn ection   w i th in  t h n o d e  b e t w een node d e g r ees  (both  in co m i n g   &   out goi ng ) a n add  o r   dr o p   po rt s i n  R O ADM The proposed  ORPT   considers designing a  triple   degre e  of ROADM node  arc h itecture t h at i s   subjecte d  to c o lor and di rections at  each a dd/ drop ports.  For t h is purpos e, we select the desi gn  of a rraye wav e gu id e gratin g  as a  m u lt ip lex e r fo fine tu n i ng  th e cap ab ilities o f  ROADM. Th e p r opo sed  ROADM   m odul e, exhi bi t e d i n  Fi gu re  2, i s  basi cal l y   hi g h l y  enha nc ed ve rsi o n fr o m  our p r evi o u s  R O A D M   m odel  i n   ECON  [19]. T h e evolution of the pr oposed ROADM m o del is- Initially,  th e wavele ngth selective swi t ching  substitutes the  arrayed wa ve gui de grating  on t h drop  po rt,  while the  couple c o m ponent is s u bstitutes the  arrayed   wav e gu id e grating  on  th e add  po rt for sup portab ility o f  1 st  pri n ci pl e of R O AD M  desi gn .  Ho weve r ,   b y  do ing th is, th e R O ADM  m o d e l do esn’t g u a ran t ee to co m p ly with 2 nd  and   3 rd  principle. In t h e final   t h o u g h t s   of  de si gn  p h ase, t h e  st udy  c h ose t o  i n c o r p orat a n u m b er of  a dd  o r   dr op  p o r t s t h at  are  uni versal l y   share d   by  al l  t h e n odal   de gree s.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 2, A p ri l  20 16   :    70 0 – 7 0 7   70 3     Fi gu re  2.  Pr o p o se d R O A D M   m odul     Fi gu re 2 e x hi b i t s  t h e enha nce d  R O ADM  m odel  desi g n e d  o n  t h e EC O N  f r a m e wor k  [ 1 9] . The desi g n   pri n ci pl of t h e  ab ove  m e nt i oned  p r op ose d   R O A D M  m o d u l e  i s  i n c o r p or at ed wi t h  f o l l o wi n g  c h arect e r i s t i c s:    Th e system  will n o t  con s id er  an y add / d r o p  po rt  for t h e R O ADM  m o d e l to   b e   p a rticu l ar  for an y selection  of  wa vel e n g t h .  It  ca be a ppl i cabl e  f o r  al l  t h e ge neral   p o rt avai l a bl e i n  R O A D M  m odel .     Th e system w i ll n o t  co n s ider   an y p a r ticu l ar   d e gr ee fo r  an ad d / d r op  po r t s o f  ROAD mo d e l. Th e study  fu rt he r ens u res  t h at  added c h annel s  ca n be  ro ut ed t o  t h o u t g oi n g  cha n n e l s  whi l e  dr op ped c h an nel s  c a n   be  ro ut ed  t o  t h e i n com i ng c h a nnel s .     Th e system co n s id ers h i g h e r feasib ility o f  th e cro ss co n n ectio n  with in  the ro u t ed  ch annels an d  no de in   th e ROADM   m o d e l.  The  pr op ose d   R O A D M  m odel  uses t h e P o i sso n i n t e r - ar ri val  co ncept   fo r n o rm al i z i ng t h e i n c o m i ng   traffic t h at is mathem atically represe n ted as,    0 ) ( 0 . ) ( ! ! . ! ) ( p p i i i m i i k p L L l D A l          ( 1 )     Th v a riab les  o f  eq(1) are lik elih ood  l λ  on   th λ   wavele ngths t h at are  deployed on t h e  i th  l i nk, t h hol di n g  t i m e l λ    Th e system  th en  co nsid ers the prob ab ility o f   d i stribu ted  li n k s   o f   op tical ch ann e for all o cated  wavel e ngt hs at  l i nks   p  and  q  t o   b e  m u tu ally in d e p e n d e n t  t h at is m a th e m atic ally rep r esen ted  as,    q q p p n n n n P ) (          ( 2 )     The above eq.(2) c o nsiders  n p  and  n q  are th q u a n tity o f  freely av ailab l e wav e leng th   o n   ho p   p  a nd  q η  is th e am o unt o f  th e wav e len g t h  i n   o n e   o p tical fib r e. Th e system  th en  ap p lies t h p r ovisio n a l co nd itio n of  p r ob ab ility  for ev alu a ting   t h e d i stribu tio of b u s y wav e length s  o v e th two  h o p s  ch ann e as:       00 ) 2 ( ) 1 ( ) 2 ( . ) , | ( ij j i l l j i P m        ( 3 )     The ne xt  p h as e of t h e st u d y  i s  focu sed  on i m pl em ent i ng o u pr op ose d  q u eui ng  net w or k m odel  for   opt i m i z i ng bot h i n com i ng an d o u t g oi n g  t r a ffi c usi ng C T M P  (C o n t i n u o u s Ti m e   M A R K O V  Pr ocess )  [1 2] Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       No vel ROADM mo d e lling  with  WSS   a n d   OBS  to Imp r o v e Ro u ting   Perfo r ma n c e in  …   ( K a v i t ha G.R)   70 4 Hen c e, ap p l ying  th e CTMP prin cip l e (M/M/c),  we  exp l ore t h e pro b a b ility o f  i d le wav e len g t h s  ( λ idle ) available   on  t h e i th  ho as:    ) 0 ( . ) ( )... 2 ( ). 1 ( ) 1 )...( 1 ( ) ( i idle i i i idle idle i m n n n m        ( 4 )     In t h e ab o v e e q (4 ), t h e val u e of i d l e  wa vel e ngt hs ( λ idle ) is  considered t o   be 1,  2,… . n , where  n is the  h i gh est nu m b er  of  th e av ail a b l e w a v e length  in   o n e   ho p ( n ϵη ). Also , th prob ab ility   v a lu e of  m i (0 )  i s   com puted as   1 1 ] ) ( )... 2 ( ). 1 ( ) 1 )...( 1 ( 1 [ ) 0 ( idle i i i idle n i n n n m idle        ( 5 )     The proposed syste m   ther efore form ulates  an algorithm  for ch ec ki n g  t h e com put at i o n  o f   bl oc ki n g   p r ob ab ility o f  th e propo sed syste m . Th e traffic m o d e l o f  t h e proposed  system  c o n s i d ers th e si m p lex  co nn ectiv ity fo r estab lish i ng lig h t p a t h   b e tween th n u m ber  of s o urces  and de stination base on the call   arrival  rate. T h e algorithm  choos es t o  assi gn wa velength  ran d o m ly after co m p u tin g th bu sy an d free  ho p s  in  the availa ble c h annel.      3.   RESULT ANALYSIS  The  outcom e of the  propose d   syste m  ORPT  is com p ar ed with the Bat hula  et  al.  [21]. Ba thula et al [2 1]  ha s at t e m p t e d  t o  e n hanc e t h pe rf orm a nce  of  o p t i cal   net w or fr om  Qo vi ew poi nt  usi n g  OB ne t w o r for th e pu rpo s e o f  m i n i mizi n g  th e m u lti-co n s t r ain t  m a n y cast issu es i n  op tical n e twork. Th e stud y h a form u l ated  an  alg o rith m   mai n ly u s ing  sh ortest p a th   tree to so lv e it con s i d eri n g  BER,  OSNR, an d   d e lay. Th aut h ors  h a ve  s t udi ed  t h e  o u t c om e usi n g  t w o  pe rf orm a nce  param e t e rs e.g .  i )   N o o f   Ad d/ D r o p   Po rt Deg r ee   an d ii) BER.  Th o u t co m e  o f   th e stud y is illustrated   b e low:            Fi gu re  3.  N o .  o f  A d d/ D r o p   Po rt  De gree  v s  It erat i o n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 2, A p ri l  20 16   :    70 0 – 7 0 7   70 5     Fig u re  4 .  An al ysis o f  Bit Error Rate Vs  OSNR      C onsi d eri ng si m i l a r st udy  pa ram e t e rs, t h e out c o m e  i s  eval uat e d. T h r e sul t  ex hi bi t s  t h e ave r age   bl oc ki n g  per f o r m a nce  of b o t h   t h e sy st em   co nsid eri n g two serv ice thresho l ds i.e.  θ 1  ( σ th =4.25,  γ th =0 .9 τ th =1 0n s) an θ 2  ( σ th =4 .2 5,   γ th =0.8,  τ th = 1 0ns )  re spectively,  whe r σ th  re pr esent s   noi se  fa ct ors,   γ th  re pre s ents   reliab ility fact o r , and   τ th  re pr esent s  p r opa ga t i on del a y .  R e t a i n i ng  si m i l a val u es  fo r n o i s e and  del a y  fac t or, t h e   o u t co m e  ex h i bited  in   Figu re  2  and  Fi g u re  3 shows t h at  wi th  th e d e crease of t h reliab ility facto r  fro m  0 . 9  t o   0. have  n o  i m pact on t h pr op ose d  sy st em   as com p ared  t o  B a t hul a et  al .   [2 1]  ap pr oac h .   In  fact  t h e  p r o pos ed   syste m  h a s n e g a tiv e b l o c k i ng  prob ab ility  ti ll 0 . 1 5  l o ad i n  Erlang . Th p r im e reaso n  beh i nd  th is ou tco m is  t h at  B a t hul a et   al . [ 21]  a p p r oa ch  has a d opt e d  g r ap h- base d t e chni que  t h at   d o es n’t  e ffect i v el y  add r ess t h e  del a y   co nstrain t  of th e bu rst.  Hen c e,  m i n i m i za tio n  o f   reliab ility  co n s trai n t  was fou n d  w ith  increase in  av erag e call  bl oc ki n g .  H o w e ver ,  t h e   pr op ose d  sy st em  i n t r o duce d  e n ha nced  R O A D M  m odel  usi n g   wavel e ngt h sel ect i v switch i ng  and can  m itig ate  th e d e lay as  well as reliab i lity  co n s train t  to   a g r eater  ex ten t . Hen ce, o p tim al   o u t co m e  o f  av erag requ est  b l o c k i ng   p r ob ab ility is re co rd ed  fo r prop o s ed   stud y.  Fig u re  4  ex h i b its th bl oc ki n g  pe rf o r m a nce for 7/ 4   m a ny cast  confi g urat i o n u n d e r sim i l a r servi ce t h resh ol θ 1  ( σ th =4.25,  γ th =0 .9,  τ th =1 0n s).  It can   b e  seen  th at with  th e in crease in  the  service re quest, t h ere is  al so a n  increase  in a v erage   requ est  b l o c k i n g  on bo th th syste m . Co n s i d ering  th e limits  of  p r ob ab ility, it was seen  that Bath u l a et  al. [21 ]   approach was seen with  e x p o n ent i a l  i n c r eas e i n  bl ocki ng  a s  com p ared t o   pr o pose d   OR P T  schem e . The  pri m reaso n   be hi n d   t h i s  o u t c om e i s  t h at  B a t h ul a  et  al [2 1]  h a s at t e m p t e d t o  m i nim i ze t h e Q o bl ocki ng  usi n g   sho r t e st  pat h  t r ee. U n f o rt unat e l y , t h e t echni que  gi ves  ri se t o  ran d o m  cont ent i on  on eac h o p t i cal  pat h   i n  case   of a n y  o n of  t h e dest i n at i o n  no de i s   un rea c habl e.  It  al so  has a dve rse e f fect  o n  t h e e n t i re m a ny cast  reque st   t oo.  H o weve r,   i n  t h p r o p o se d sy st em , i t  adopt s  OB S  m e chani s m  i n  di f f e r ent   way     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       No vel ROADM mo d e lling  with  WSS   a n d   OBS  to Imp r o v e Ro u ting   Perfo r ma n c e in  …   ( K a v i t ha G.R)   70 6     Fig u re  5 .  An al ysis o f  Bl o c k i ng  Prob ab ility Vs  OSNR       Whi l e  B a t h ul a  et  al . [ 21]   ha ve  det e rm i n i s t i cal l y  used  OB S;  pr o p o s ed  t echni que  u s es a  co ncept   o f   OBS on  d e man d . Th e concep t en su res th at th e su b-wav e leng th  gran u l arity is h i g h l y p r ov isioned  for  al l o cat i ng t h si gni fi e d  wa ve l e ngt h i n t o  t h e  bu rst .  He nce,  bet t e r pr ocess i ng o f  co nt r o l  packet s as w e l l  as  reser v i n g res o urces  fo r f o r w ardi ng t h bu r s t  and co nt r o l  m e ssage can be ensured. Thi s  is th e so le reason  of  enha nce d  bl oc ki n g  pe rf orm a nce o f  t h pr o p o se d st u d y .  He nce, i t  can  be s a i d  t h at  p r o p o s e d st u d y  i n t r od uces a  co st-effectiv e, si m p le,  and  rob u s t   ro u ting  perfo r m a n ce  that can  m o d e l t h p eak traffic con d ition   o f   o p tical  net w or k a n d e n su re  bet t e da t a  del i v ery  am on g t h no des   even  i n  a d vers e t r af fi c co n d i t i on.       4.   CO NCL USI O N   The  pr o pose d   sy st em  i s  an ext e nsi on  o f  t h e  EC O N  m odel  t h at  was  di sc u ssed i n  o u r   pre v i o us  wo r k .   Th ECON mo d e was m a in ly a m a th e m atical approach t o  e n hance  th e O S N R  w h er eas  th e pr opo sed  m o d e OR PT  di sc uss e d i n  t h i s   pa pe ho we ver i n c o r p orat es a  n o v el  de si g n   of   R O A D M ,   WS S, as  wel l  as  q u eui n g   net w or k m odel  t o  en hance t h e  net w or k pe rf o r m a nce i n  t e r m s of  ro ut i n g be havi ou r i n   opt i cal  net w o r k. T e st ed   with  m a ssiv e   m u l t i m ed ia fil e s, th e propo sed  system is si m u la ted  u n d e r v a riou s en v i ro n m en ts to  see th at it   p e rform s  o p timal ro u tin g  an d   h a v e  th e cap a b ility o f   mitig atin g  th e un certain  traffic b e h a v i ou r i n  o p tical   net w or k.  It  i s  k n o w n t h at  o p t i cal  net w o r ki n g  i s  an u p com i ng t o pi c of  rese arch a n d i n cl u d es va ri o u har d wa re   com pone nt s t o   m a ke i t  oper a t i onal .  O u r s t udy  ha s at t e m p t e d t o  i n t r od uce a c o m put at i onal  m e t hod  of   o p tim izin g  th rou ting   p e rforman ce in   p e ak   traffic con d ition  in op tical n e t w ork.      REFERE NC ES   [1]   J. M.  Simmons,  “ O ptic al Ne twork  Design and  Plan ning”,  Springer- Technology &   E ngineering , 529   pages, 2014 [2]   C. Kachr i s, K. B e rgman, I .  Tomk os,  “Optical Interconnects for Fu ture Data  C e nter  Networks”,  Springer Science &  Business Media, Comput ers, 188  pages, 2012 [3]   P.V. Blanc, S. Figuerola, X. Chen,  “Bringing  Optical Network s  to the Cloud:   An Architectu r e for a Sustainab l Future Internet”,  Springer- uture  Internet Assembly LNCS 6656, p p . 307–320 , 201 1.  [4]   J .  Z y s k ind, A.   S r ivas tava , “ O ptic all y  Am plifi e d W D M  Networks : P r incipl es  and P r act ic es ”,  Academ ic P r es s ,   Techno log y  & Engineer ing -  512  pages, 2011 [5]   L. H.  Chau,  H.   Hasegawa,  K. Sato,  “H ierar c hic a l  Optical Pa th Network  Design Algorithm Considering Waveb a nd  Add/Drop Ratio   Constraint”,  IEEE-Proceedings o f  COIN , 2008 [6]   G. Notam i cola , G. Rizze lli , G. Maier, A. Patt a v ina, “ S calab ili t y  Anal ys is  of W S S - bas e d ROADM s IEEE-17 th   European Conference on  Networ ks and Optical C o mmunication , p p .1-6, 2012.  [7]   S. Ro y, A.  Ma lik,  A. Deor e,   E valuat ing Eff i ci enc y  of  Mult i-La ye r Switch i ng in Future  Optic al  Transport   Networks”,   IE EE- Opt i cal  F i ber Communica tion Conf erence and E x position  and th e Na tio nal F i ber Opti Engineers Conference , pp.1-3 ,  20 13.  [8]   I. Karamitsos and C. Bowerman, “A  Resource Reservation Pr otocol with  L i n ear T r affi c P r ed iction  for OBS  Networks”,  Hin dawi Publishing  Corporation Ad vances in  Opti cal Technologies , A r ticle ID  425372 , 6  pages, 2013 [9]   D.A.B. Mi ller ,  “ R econfigur able   add-drop m u ltip l e xer fo r spat ial   m odes”,  Opti cs  Expr es s , Vol. 21 , No. 17, 2013.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I S SN 2 088 -87 08  IJEC E V o l .  6, No . 2, A p ri l  20 16   :    70 0 – 7 0 7   70 7 [10]   Y. Luo, N. Ansari, “ A  Com put ation a l Model for Estim ating Blocking Probabil ities of Multifib er W D M Optic a l   Networks”,  I E E E  communica tio ns  let t er s , vo l. 8, no. 1, Januar y   2 004.  [11]   B.B. Gangay a , S. Talab a thula,  and  P. Rajappa ,  “ E stim ating  Blocking Probability  base d on Network Lay e r and  Ph y s ical Lay e r Constraints  for   High S p eed Opt i cal  Networks ”,   Photonics  2006.  [12]   X. Chu, T. Bu X-Y Li, “A Study  of  Ligh tpath  Rerou ting Sch e m e s in W a veleng th -R outed WDM Networks”, IEEE- International Co nference on   Co mmunication, pp .2400-2405, 200 7.  [13]   M. Bahleda, K. Blunar ,  I .  Bridova , “Th e  Blo c king Probab ility  Model in  All-Optical Networ ks for Limited   Wavelength  Co nversion”,   Journal of Computer  System s, N e two r ks, and Communications , Article ID 289690 , 10   pages, 2008 [14]   S.  Ansari and A.  Ansari,   “Comparative Analy s is of Routing  and Wa velength Assign ment Algorithms used in   W D M  Optical  Networks ”,  Res e arch Journal  of App lied  Sc iences, Engin eer ing and Techno logy ,  v o l . 7,  I ss. 13 ,   pp.2646-2654, 2 014.  [15]   J. JenoJasmine, J. Sutha, “Feedback Rout ing  Algorithm  in o p tic al W D M Networks”,  In tern ational Journal  of   Computer Scien ce  &  Engineering Technolog y , Vol. 4  No. 10 Oct  2013.  [16]   B. Zhang, J. Zh eng, H. T. Mouf tah,  “Fast Routing Algorithms f o r Lightpath  Establishment in Wavelength-Routed   Optica l  Network s ”,  Journal of Light wave Technology , vo l. 26, no.  13, 2008 [17]   K.  Lu,  G.  Xiao, I.  Chlamtac,  “ A naly sis of Blo c king Probability  for Distribu ted Lightpa thEst a blishm ent in W D Optical Network s ”, IEEE/ACM  Transactions on   Networking,  vol. 13, no. 1, Febru a r y  2005.  [18]   G.R. Kavitha, T.S. Indumathi, “Revie w of Challenges and Stand a rd Research  Co ntribution in Op tical Networks”,  International Jo urnal of S c ien tific  and Research  Publica tions , Vol.4, Iss.1, Januar y   2014.  [19]   G.R. Kav itha,  T.S. Indum athi, “Enhanced C onstraint-b ased  Optic al Networ k for Improvin g  OSNR using  ROADM”,   International  Journal of Application o r  Innovation in   Engineering  &   Management , Vol.3,  Iss.3, March  2014.  [20]   Y .  P a n, T .  A l pca n , L. P a v e l ,  “ A  Sys t em  P e rform a n ce  Approach  to  OSNR Optim iz ation in Opt i c a Networks”,  IEEE   Transactions on  Communications , Vol. 58(4) , pp 1193-1200, 201 0.  [21]   B.G. Bathu l a,  V.M. Vokkaran e , “Q oS-Based Man y casting  Over Optical  Burst-Switched ( O BS) Networks”,  IEEE/ACM Tran sactions on N e tworking , vo l. 18, no. 1, 2010.      BIOGRAP HI ES OF  AUTH ORS       Kavitha G.R. h a s  receiv e d Bac h elor of Engine ering in Ele c tro n ics  and com m unica tion and   Master of Tech nolog y  in Optical Communicat ion Networking from Visvesvar a y a  Technical  University , India.  She is curr ently pursuing Ph.D  degree in  Telecommunication Engin eer ing from Dr.Ambedkar   Institute of  Tech nolog y  aff ili at ed  to Visv esvaray a  Technologi cal  Universit y , Indi a.  Her research Interest includ es performanance analy s is  of ROADM  optical Networks,  P e rform anance  a n al y s is  of W S S  and OBS .           Dr. Indumathi T.S. has receiv e B.E & M.E fro Bangalore Un iversity   and Ph.D. degree fro Visvesvaray a  Tec hnological University , India in   2011.  She is currently working as Professor and P.G.  Coordinator ,  B a ngalor e  region , Visvesvaray a   Techn i cnolog ical University , M uddenahalli, Chickaballapur  District , Karnatak a,  India. She has  23  y ears of Teaching Experience and 10 y ears of  Res earch Ex perien ce in the  field of optic al   Engineering  and  Communication  Networks.  Her prim ar y ar e a s  of res e a r ch  ar e Optic al F i b e Com m unication,  S y s t em  and R e configurab ili t y   in Opti cal  Netw orks.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.