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Efficient and Transparent Dynamic Efficient and Transparent Dynamic Content Updates for Mobile ClientsContent Updates for Mobile Clients

Trevor Armstrong and Trevor Armstrong and

Olivier Trescases and Olivier Trescases and

Cristiana Amza and Cristiana Amza and

Eyal de LaraEyal de Lara

Department of Electrical and Computer EngineeringDepartment of Electrical and Computer Engineering

University of Toronto, Canada.University of Toronto, Canada.

Mobisys, 2006Mobisys, 2006

Presented by Jaehong KimPresented by Jaehong Kim

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One-line CommentOne-line Comment

Mobile deviceMobile device 에 에 dynamic Contentdynamic Content 의 의 updateupdate 를 를 battery battery

consumptionconsumption 을 최소화하며 신속하고 효율적으로 전송 을 최소화하며 신속하고 효율적으로 전송 가능하가능하

도록 해주는 도록 해주는 proxy system architectureproxy system architecture 를 개발 를 개발 ..

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Problem definitionProblem definition

Mobile deviceMobile device 의 의 battery battery 소모량의 한계소모량의 한계 Client-initiated continuous polling approach for updateClient-initiated continuous polling approach for update : : 소모적인 소모적인 data reloadingdata reloading 이 제한된 이 제한된 battery battery 자원을 낭비 자원을 낭비

배터리 소모를 최소화하면서 배터리 소모를 최소화하면서 seamless seamless 하게 하게 contentcontent 를 업데이트를 업데이트

사용자가 관심 없는 불필요한 사용자가 관심 없는 불필요한 datadata 의 의 update( time of day, update( time of day, banner ) banner ) 때문에 때문에 batterybattery 자원을자원을 낭비 낭비

사용자가 관심 있는 정보에 대해 효율적인 사용자가 관심 있는 정보에 대해 효율적인 content refresh content refresh 제공 제공

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Solution ApproachSolution Approach

두 개의 두 개의 proxyproxy 를 사용하는 를 사용하는 system architecture system architecture 개발개발 Mobile deviceMobile device 1. Update 1. Update FilteringFiltering

사용자가 웹 페이지 상의 관심 있는 정보를 사용자가 웹 페이지 상의 관심 있는 정보를 highlighting highlighting 가능가능 수치정보의 경우 수치정보의 경우 sensitivity thresholdsensitivity threshold 를 사용자가 결정 가능를 사용자가 결정 가능

2. Edge server2. Edge server 에게 에게 updateupdate 를 주기적으로를 주기적으로 , , 또는 원할 때 또는 원할 때 pullingpulling

3. Edge server3. Edge server 가 가 pushpush 한 한 updateupdate 를 수신를 수신

Edge serverEdge server 1. Client profile1. Client profile 을 생성을 생성 2. Web server2. Web server 로부터 사용자가 관심 있는 정보의 변화 상황을로부터 사용자가 관심 있는 정보의 변화 상황을 pollingpolling

3. 3. 사용자가 원하는 정보의 사용자가 원하는 정보의 updateupdate 가 있을 시 가 있을 시 batchbatch 방식으로 방식으로 clientclient 에게 전송에게 전송

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Solution ApproachSolution Approach

두 개의 두 개의 proxyproxy 를 사용하는 를 사용하는 system architecture system architecture 개발개발 SMSSMS message message

1. 1. 네트워크에 비 접속 시 웹 페이지의 네트워크에 비 접속 시 웹 페이지의 update update 정보정보 ( update( update 의 크기의 크기 , , 개수개수 , , 내용 등내용 등 )) 를 를 clientclient 에 알림에 알림

2. 2. 이 정보를 가지고 이 정보를 가지고 mobile proxymobile proxy 가 가 update update 다운로드 시 어떤 다운로드 시 어떤 네트워크네트워크 ( GPRS, WiFi ) ( GPRS, WiFi ) 경로를 사용할지 결정경로를 사용할지 결정

GPRS: ubiquitous, GPRS: ubiquitous, 저전력 소모저전력 소모 , , 낮은 전송속도낮은 전송속도 .. WiFi: WiFi: 큰 전력 소모량큰 전력 소모량 (active mode >> power saving mode, 3(active mode >> power saving mode, 3

배배 ), ),

빠른 전송속도빠른 전송속도

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System ArchitectureSystem Architecture

System Overview

Client Interface

충분한 메모리와전력 사용자가

관심 있는 정보

77

System ArchitectureSystem Architecture직접 웹 서버에

접속하거나 Cache 정보를 통해 각 client들의 request

들을 수행이전 request들에 대한 응답을

저장

Edge server 와 통신하며 cache 업데이트를 진행

Proxy 서버간에 통신시 사용할

wireless interface 결정(GPRS, WiFi,

Hybrid)

Cache 를 최신 것으로 항상 유지

및 관리

모든 client 들의 interest profile

을 저장

Cache 정보의 업데이트 상황을

관리

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Experimental SetupExperimental Setup

Edge Proxy Edge Proxy Redhat 9.Redhat 9. Dual Athlon 2600+ 3GHz processorDual Athlon 2600+ 3GHz processor 512MB RAM512MB RAM 100Mbit/s Ethernet100Mbit/s Ethernet

Mobile DeviceMobile Device HP iPAQ 6325HP iPAQ 6325 Windows Mobile 2003 OS Windows Mobile 2003 OS 168MHz processor168MHz processor 64MB ROM64MB ROM 64MB RAM64MB RAM WiFiWiFi 와 와 GPRS GPRS 네트워크 사용 가능네트워크 사용 가능

99

Experimental SetupExperimental Setup

3 3 시간 동안 시간 동안 44 분 간격으로 분 간격으로 44 개의 실제 웹사이트를 대상 개의 실제 웹사이트를 대상 실시실시 Ebay.caEbay.ca CNN Weather for TorontoCNN Weather for Toronto XE.comXE.com Yahoo! FinanceYahoo! Finance 온도

입찰가

주가정보

환율

1010

Experimental SetupExperimental Setup

Proxyless Proxyless 와 와 3 Proxy-based 3 Proxy-based 시스템 성능 비교시스템 성능 비교 Baseline Configuration without ProxyBaseline Configuration without Proxy

Mobile deviceMobile device 에서 주기적으로 에서 주기적으로 pollingpolling Simple ProxySimple Proxy

Edge proxyEdge proxy 를 통해 를 통해 batchbatch 방식으로 모든 업데이트를 전송방식으로 모든 업데이트를 전송 Intelligent ProxyIntelligent Proxy

Edge proxyEdge proxy 를 통해 를 통해 batch batch 방식으로 업데이트방식으로 업데이트 업데이트 중 사용자가 관심 있는 정보만 업데이트 중 사용자가 관심 있는 정보만 filteringfiltering 하여 전송 하여 전송

Threshold ProxyThreshold Proxy Edge proxyEdge proxy 를 통해 를 통해 batch batch 방식으로 업데이트방식으로 업데이트 업데이트 중 사용자가 관심 있는 정보만 업데이트 중 사용자가 관심 있는 정보만 filteringfiltering 하여 전송하여 전송 관심 있는 정보 중 수치정보는 관심 있는 정보 중 수치정보는 ThresholdThreshold 를 넘을 경우 전송를 넘을 경우 전송 Polling Based, Push Based ThresholdPolling Based, Push Based Threshold

1111

Experimental ResultsExperimental Results

WiFiWiFi 와 와 GPRSGPRS 의 의 download data download data 크기에 따른 에너지 비용 크기에 따른 에너지 비용 비교비교

약 30KB 가 Cross over point

Data Size<30KBGPRS 사용

Data Size>30KB WiFi 사용

1212

Experimental ResultsExperimental Results

ProxylessProxyless 와 와 3proxy-based3proxy-based 시스템 간의 전송 데이터 량 시스템 간의 전송 데이터 량 비교비교

acknowledge packet 만 보냄

내용이 변한 것에 대해서만 request 와

acknowledge packet 을 보냄

1313

Experimental ResultsExperimental Results

ProxylessProxyless 와 와 3proxy-based3proxy-based 시스템 간의 수신 데이터 량 시스템 간의 수신 데이터 량 비교비교

모든 웹사이트가 매우 급격하게 내용이 변화하기 때문

1414

Experimental ResultsExperimental Results

배터리 소모량 비교 배터리 소모량 비교 (Proxyless vs. Poll, Push Threshold (Proxyless vs. Poll, Push Threshold proxy) proxy)

1515

Experimental ResultsExperimental Results

배터리 소모량 비교 배터리 소모량 비교 (Hybrid SMS vs. Poll, Push Threshold (Hybrid SMS vs. Poll, Push Threshold proxy) proxy)

1616

Experimental ResultsExperimental Results

새로운 페이지 접속 시 새로운 페이지 접속 시 배터리 소모량 비교배터리 소모량 비교

69% 감소

15% 감소

1717

Experimental ResultsExperimental Results

새로운 페이지 접속 시 새로운 페이지 접속 시 배터리 소모량 비교배터리 소모량 비교

1818

ConclusionsConclusions

Proposed Proxy systemProposed Proxy system 을 통해 배터리 효율성을 향상을 통해 배터리 효율성을 향상 사용자가 관심 있는 정보만사용자가 관심 있는 정보만 filteringfiltering 수치 정보는 일정 수준 변화 시에만 업데이트수치 정보는 일정 수준 변화 시에만 업데이트 SMS messageSMS message 를 통해 비 접속 시에도 업데이트의 확인 및 전송 시 를 통해 비 접속 시에도 업데이트의 확인 및 전송 시

최적 네트워크의 사용이 가능최적 네트워크의 사용이 가능

1919

CritiqueCritique

Strong PointsStrong Points 사용자의 사용자의 Needs Needs 및 기호를 고려한 시스템및 기호를 고려한 시스템

사용자가 원하는 정보에 사용자가 원하는 정보에 focusingfocusing 사용자가 업데이트 사용자가 업데이트 ThresholdThreshold 를 조절 가능를 조절 가능

다양한 네트워크 상황에서 유연하게 사용될 수 있는 시스템다양한 네트워크 상황에서 유연하게 사용될 수 있는 시스템 GPRSGPRS WiFi WiFi

Mobile deviceMobile device 의 단점의 단점 (( 적은 배터리 량적은 배터리 량 , , 메모리메모리 )) 을 보완한 시스템을 보완한 시스템 충분한 전력과 메모리를 가진 충분한 전력과 메모리를 가진 Edge serverEdge server 의 사용의 사용 Prefetching & Batching Prefetching & Batching

2020

CritiqueCritique

Weak PointsWeak Points 실험환경의 특수성으로 인한 한계성실험환경의 특수성으로 인한 한계성

Edge Edge 서버의 위치에 성능이 서버의 위치에 성능이 dependentdependent Rogers FirewallRogers Firewall 로 인해 로 인해 GPRSGPRS 에서 지속적인 에서 지속적인 ConnectionConnection 이 이

요구됨요구됨 DateDate 의 의 freshnessfreshness 와 와 battery consumptionbattery consumption 은 결국 은 결국

trade-off trade-off 관계관계 Frequently accessFrequently access 를 할수록 최신의 를 할수록 최신의 data data 획득획득 Frequently accessFrequently access 를 할수록 를 할수록 batter batter 소모량은 증가소모량은 증가

Mobile deviceMobile device 의 의 computing powercomputing power 와 네트워크 성능은 점점 와 네트워크 성능은 점점 발전함발전함

2121

CritiqueCritique

New ideaNew idea Selective Updating SMSSelective Updating SMS

SMS SMS 메시지 상에서 당장 알고 싶은 정보만 바로 다운 가능메시지 상에서 당장 알고 싶은 정보만 바로 다운 가능 .. Update PriorityUpdate Priority

관심 있는 정보에 업데이트에 대한 사용자의 선호도를 반영관심 있는 정보에 업데이트에 대한 사용자의 선호도를 반영 .. User designed Interest web pageUser designed Interest web page

각 웹 페이지에서 사용자가 원하는 정보만 모아서 하나의 웹 페이지로 각 웹 페이지에서 사용자가 원하는 정보만 모아서 하나의 웹 페이지로 표현하기표현하기 ..