JPH10312370A - 省電力機能を有するネットワークシステム - Google Patents

省電力機能を有するネットワークシステム

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JPH10312370A
JPH10312370A JP9120492A JP12049297A JPH10312370A JP H10312370 A JPH10312370 A JP H10312370A JP 9120492 A JP9120492 A JP 9120492A JP 12049297 A JP12049297 A JP 12049297A JP H10312370 A JPH10312370 A JP H10312370A
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JP
Japan
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cpu
information processing
power
power saving
network
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JP9120492A
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Shinichi Suzuki
新一 鈴木
Yukihiro Seki
行宏 関
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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  • Multi Processors (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ネットワーク経由でCPUの周波数制御や、情
報処理装置の個々の周辺装置のON/OFFといった多
段階の省電力状態制御を行なう場合には、その都度スリ
ープ状態から通常動作状態への移行を行う必要があっ
た。このため、スリープ状態の特徴である省電力の効果
が減少するという課題があった。 【解決手段】第2の情報処理装置12からネットワーク
90を経由して、省電力状態にある情報処理装置11に
状態遷移を要求するパケット901を送出する。情報処
理装置は、CPU20のクロックが停止しているスリー
プ状態にある。ネットワークI/F30は、FIFO3
2に蓄積されたパケット901から省電力コマンド30
3を取得し、消費電力制御回路40は前記コマンド30
3に従って、スリープ状態のままCPUクロック周波数
の変更、周辺装置61の制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークシス
テムに係り、情報処理装置の消費電力をLAN経由で制
御するネットワークシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータシステム
の価格性能比が著しく向上し、パーソナルコンピュータ
とLAN(ローカルエリアネットワーク)を利用して企
業の情報処理システムを構築することが、広く行われる
ようになってきた。
【0003】一方、業務時間内あるいは終日にわたり情
報処理装置が通電状態となるため、これら情報処理装置
の消費電力の低下が大きな課題となっている。最近で
は、市販OSからパソコンの消費電力制御を行なうた
め、ノートブックから、ディスクトップパソコンやサー
バーに至るまで一貫した共通規格が普及しつつある。こ
のような規格には、ACPI("Adcanced Configuratio
n and Power Interface Specification")がある。この
詳細については、Webサイト"http://www/teleport.c
om/〜acpi/"から入手できる。
【0004】これら省電力状態制御可能な情報処理装置
では、一般に「動作状態」と「スリーピング状態」と呼
ばれる動作状態を有し、動作状態ではCPUにクロック
が供給され、内部の論理回路は周波数に応じた電力を消
費する。スリーピング状態ではCPUの内部クロックが
停止し、情報処理装置の消費電力が低下する。CRTモ
ニターやプリンター、ハードディスクといった周辺装置
についても、制御信号を操作する事により、内部回路の
一部の電源を遮断したり、モータの回転を停止する等で
省電力効果を持つ製品が広く販売されいる。
【0005】さらに、動作状態においても、CPUのク
ロックや、I/Oバスの動作周波数を低下する事で、情
報処理装置の処理負荷や、ユーザの使用状況に応じて、
きめ細かい省電力動作を行なう方式は、既にノートパソ
コンでは一般的な技術となっている。
【0006】このスリーピング状態の消費電力は、情報
処理装置上の主電源が切断された「電源遮断状態」より
も大きいものの、情報処理装置内の不揮発性メモリの内
容は保持されているため、ユーザーのアクセスや、ネッ
トワークからのアクセスにより、速やかに動作状態に移
行できることが特徴である。このようなクライアントで
は、ユーザが主電源を遮断せず、スリーピング状態のま
ま長時間放置されることもある。また、サーバにおいて
は、夜間中など処理負荷の少ない場合には、スリーピン
グ状態として電力の消費を抑える運用形態も有り得る。
【0007】ネットワークを経由して、スリーピング状
態から動作状態への移行を促す方式については、様々な
方式が考えられている。ネットワークに接続された他の
情報処理装置からのパケットを受信することにより、割
込みが発生し、CPUを再起動する方式などがある。こ
の方式の詳細については、例えば、特開平7−9306
1「情報処理装置」に記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術によれば、
スリーピング状態において、LANパケットを受信する
場合、LANパケットの内容は、CPUにクロックが供
給され、OSのコードが実行可能な動作状態となるまで
判別することができないため、ネットワーク経由でCP
Uの周波数制御や、情報処理装置の個々の周辺装置のO
N/OFFといった多段階の省電力状態制御を行なう場
合には、その都度スリープ状態から通常動作状態への移
行を行う必要があった。このため、スリープ状態の特徴
である省電力の効果が減少するという問題があった。
【0009】また、動作状態においても、CPUの動作
クロック変更など、ソフトウェア制御の伴わない処理に
関しても、ネットワークI/Fからのパケット到着によ
る割り込み処理、OSのドライバを経由したソフトウェ
アによる電力制御回路のコントロールといった手続きに
よるオーバーヘッドが発生するため、短周期で省電力の
制御を行うといった、きめこまかい制御は困難であっ
た。これは、たとえば、省電力を通達するパケットをネ
ットワーク上でブロードキャストした場合、パケットを
処理する情報処理装置のCPUクロック周波数は、個々
の情報処理装置の省電力状態により異なる。このため、
省電力状態の移行に同期がとれないといった問題があっ
た。
【0010】本発明は、情報処理装置に対してLAN経
由で省電力の制御を行う際に、省電力状態制御用のパケ
ットを用い、このパケットのコマンドをCPUの関与な
く解析し、機器を制御することで、逐次情報処理装置が
スリープ状態から動作状態へ移行する事なく省電力状態
の制御を可能とする方式を提供する。
【0011】また、本発明は、情報処理装置に対してL
AN経由で省電力の制御を行う際に、省電力状態制御用
のパケットを用い、このパケットのコマンドをCPUの
関与なく解析し、機器を制御することで、動作状態にあ
る情報処理装置のCPUの動作周波数を速やかに変更す
る方式を提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の構成は、ネットワークと、これに接
続された第一および第2の情報処理装置からなるネット
ワークシステムにおいて、前記第1の情報処理装置は、
CPUと、周波数変更可能なクロックドライバと、周辺
処理装置と、周辺処理装置I/Fと、ネットワークI/
Fと、消費電力制御回路を有し、前記第2の情報処理装
置は、省電力状態制御用のネットワークパケットを送信
する手段を有し、ネットワークI/Fは省電力状態制御
用のパケットを受信した場合には省電力状態制御パケッ
トの検出信号と、パケット内のデータ部から省電力コマ
ンドを消費電力制御回路に出力し、消費電力制御回路か
らクロックドライバの制御、周辺処理装置、周辺処理装
置I/Fの制御や電源の投入を行えるようにしたもので
ある。
【0013】より詳しくは、省電力状態制御制御用パケ
ットには、宛先ネットワーク物理アドレスと、送先ネッ
トワーク物理アドレスと、省電力状態制御制御用のパケ
ットである事を示すフレームタイプを有したものであ
る。
【0014】より詳しくは、第1の情報処理装置におい
て、消費電力制御回路は、消費電力制御回路はCPUの
動作ステータスと、周辺装置の動作ステータスを有し、
省電力コマンドの内容と、CPUの動作ステータスおよ
び周辺装置の動作ステータスを比較することで、OSの
関与なく、適切な省電力状態となるように周辺処理装
置、周辺処理装置I/Fの制御や電源の投入を行えるよ
うにしたものである。
【0015】より詳しくは、ネットワークI/Fは、受
信したパケットを蓄積するFIFOメモリと、固有のネ
ットワーク物理アドレスを保持する手段と、FIFOメ
モリの内容と前記固有のネットワーク物理アドレスを比
較し、一致を検出する手段と、FIFOメモリの内容を
解析し、フレームタイプが省電力状態制御制御用のパケ
ットである事を検出する手段と、FIFO内パケットの
データ部より省電力コマンドを出力する手段を有するよ
うにしたものである。
【0016】より詳しくは、第1の情報処理装置は、ク
ロックドライバの出力により、CPUクロックが供給さ
れCPUが動作する状態と、CPUクロックが停止し、
CPUが停止しているスリープ状態を有し、第1の情報
処理装置において、消費電力制御回路は、消費電力制御
回路はCPUの動作ステータスと、周辺装置の動作ステ
ータスを有し、前記2つのステータスは、OS上の電力
制御ソフトウェアから読み書き可能な属性とし、省電力
コマンドの内容と、CPUの動作ステータスおよび周辺
装置の動作ステータスを比較することで、通常状態から
スリープ状態への移行時には割込信号を発生し、スリー
プ状態から通常状態からの移行時にはリセット信号を発
生するとともに、クロックドライバの制御を行い、CP
Uにクロックが供給される状態とする事で、OSの省電
力機能と連動できるようにしたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る第1の実施形
態を、図1、図2を用いて説明する。
【0018】情報処理装置12は、省電力状態制御用の
パケット901をネットワーク上に出力する。図2は、
本発明による省電力状態制御用のパケット901の構成
を示した図である。911はプリアンプル、912は宛
先を示すネットワーク物理アドレス、913は送り先を
示すネットワーク物理アドレス、914は省電力状態制
御用のパケットである事を示すフレームタイプ、915
は省電力状態制御コマンドを格納したデータ部、916
はパケットの誤り検出に使用するFrame Check Sequence
(FCS)コードである。ネットワーク物理アドレス
は、Media Access Control(MAC)アドレスを使用しても
良い。また、送り先を示すネットワーク物理アドレスに
おいて、ブロードキャストを指示し、複数の情報処理装
置の省電力状態を制御する事も可能である。
【0019】このように、省電力状態制御専用のパケッ
トを用いる事により、ネットワークI/Fによるハード
ウェアでの省電力コマンドの取得および制御が容易とな
る利点がある。
【0020】省電力状態制御パケット901を使用した
ネットワーク上の消費電力の制御は、1台の装置により
集中管理を行ってもよいし、リモートプロシージャコー
ルのように、個々の情報処理装置が、ネットワークを経
由して、他の情報処理装置に処理を依頼するのに先立っ
て、省電力状態の変更をブロードキャストする構成でも
良い。
【0021】情報処理装置11のホストバス201に
は、CPU20及び、ダイナミックRAM(DRAM)
等の不揮発性メモリ22が、メモリコントローラ21を
介して接続されている。また、66MHz〜33MHz
といった周波数で動作するホストバス201は、線路長
やバス線路上の電気的な負荷に制約があるため、ホスト
バスブリッジ23を介して、比較的動作周波数が低く、
より多くのデバイスを接続可能なI/Oバス202を接
続するのが一般的である。I/Oバス202上には、ネ
ットワークI/F30、ハードディスクやCRTコント
ローラなどの周辺装置I/F51及び、消費電力制御回
路40が接続される。
【0022】先ず、第1の情報処理装置11が動作状態
において、省電力状態制御パケット901を受信した場
合を説明する。
【0023】受信されたパケット901は、FIFOに
蓄積される。ネットワークアドレス検出手段34が、パ
ケット内の宛先アドレス912と、ネットワークI/F
30固有のネットワーク物理アドレス33が一致する場
合に検出信号301に”1”を出力する。省電力状態制
御パケットである場合には、省電力状態制御パケット検
出手段35は検出信号302に”1”を出力する。一
方、省電力コマンド送出手段36により、FIFO32
内のデータ部915が省電力コマンド303として消費
電力制御回路40に伝達される。
【0024】消費電力制御回路40では、情報処理装置
11の省電力状態に応じて、CPU動作周波数、周辺装
置61を制御する。CPU動作ステータス42には、表
1に示す状態値”00”、”01”、”10”の何れか
がI/OバスI/F41を介してOSから書き込まれて
いる。表1中のfは、CPU20の最高動作周波数であ
る。また、周辺装置動作ステータスには表2に示す状態
値”0”、”1”の何れかがI/OバスI/F41を介
してOSから書き込まれている。周辺処理装置61は、
たとえばディスプレイ装置などである。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】信号302が”0”であり、受信パケット
が省電力状態制御用ではない事を示す場合は、割込み制
御手段46はネットワークアドレス検出結果301が検
出を示す”1”に対して、割込み要求を意味する”1”
を信号404より出力する。これに対して、信号302
が”1”であり、受信パケットが省電力状態制御用であ
る場合には、コマンド303と受信時のCPUの動作状
態に応じて、適切な処理を行なう。つまり、現在のCP
Uの動作ステータスが”00”、”01”、”10”と
いった、CPUへクロック供給を示すコードであり、か
つ、コマンド303のCPU状態フィールド921が同
じくCPUへクロック供給を示すコードである場合に
は、コマンド解析手段44は、クロック制御信号401
を経由してクロックドライバ24を制御し、CPU状態
フィールドに対応した出力周波数を得る。この後、コマ
ンド303のCPUフィールド921を新しいCPUの
状態値として、CPU動作ステータス42に書き戻す。
【0028】上記で示した動作例では、情報処理装置1
1の省電力状態は、動作状態間でのみ遷移したため、O
Sを介する事なしにクロック周波数の変更が可能であっ
たが、通常、動作状態からスリープモードへの移行は、
OS側の復帰準備が必要となる。このため、CPU状態
フィールド921が、CPUへクロック停止を示す”1
1”の場合、割込み制御手段46は、省電力制御をOS
に任せるため割込み信号404を発生する。割込み処理
により、OS上のアプリケーションが起動し、OSの復
帰準備が完了した後、アプリケーションは消費電力制御
回路40の周辺装置動作ステータス42及びCPU動作
ステータスを適切な値に更新し、最後にクロックドライ
バ24の出力を停止する事で情報処理装置11はスリー
プモードに移行する。
【0029】以上、入力パケットに対するネットワーク
I/F30、消費電力制御回路40の動作を表3にまと
める。表3中、CPU動作ステータス”00〜10”
は、ステータス値が”00”、”01”、”10”の何
れであっても良い事を示す。ネットワークアドレス検出
出力301が”1”、省電力制御パケット検出出力30
2が”0”である場合が一般のパケット受信を示してお
り、ネットワークアドレス検出出力301が”1”、省
電力制御パケット検出出力302が”1”である場合
が、省電力状態制御パケット受信の場合を示している。
【0030】
【表3】
【0031】消費電力制御回路40は、CPUの動作周
波数だけでなく、周辺装置61の消費電力を制御する機
能を有する。CPU動作周波数の場合と同様、まず情報
処理装置が動作状態において、省電力状態制御パケット
901を受信した場合を説明する。
【0032】コマンド303の周辺装置制御フィールド
922が省電力モードを示す”1”のとき、制御信号4
03により情報処理装置61の消費電力を低減する。ま
た、新しい周辺処理装置の状態として、フィールド92
2の値を周辺装置動作ステータス43に書き戻す。まと
めると表4に示すようになる。
【0033】
【表4】
【0034】次に、情報処理装置がスリープ状態におい
て、省電力状態制御パケット901を受信した場合を説
明する。ネットワークI/F30の動作は動作状態の場
合と同様である。
【0035】消費電力制御回路40では、情報処理装置
11の省電力状態に応じて、クロックドライバ24、周
辺装置61を制御する。CPU動作ステータス42に
は、表1に示す状態値の”11”がI/OバスI/F4
1を介してOSから書き込まれている。また、周辺装置
動作ステータスには表2に示す状態値の”1”、”0”
の何れかがI/OバスI/F41を介してOSから書き
込まれている。
【0036】省電力コマンド303のCPU動作状態フ
ィールドがCPUへのクロック供給を示す”00”、”
10”、”01”の場合には、コマンド解析手段がクロ
ックドライバ24からの出力を再開した後、リセット制
御手段45が信号402にリセット要求を示す”1”を
出力する。CPUはリセットベクタよりコードフェッチ
を開始する。このリセットベクタは、スリープモード移
行時に、OSが復帰先のアドレスを格納してあるため、
通常モードに移行する。
【0037】ところで、受信したパケットが省電力状態
制御用ではない場合には、速やかにFIFO内容をOS
に任せる必要があるため、コマンド解析手段は制御信号
4001を制御して、クロックドライバ24からCPU
へのクロック供給を再開し、リセット制御手段45はC
PUのリセットを示す”1”を信号402に出力する。
【0038】以上、入力パケットに対するネットワーク
I/F30、消費電力制御回路40の動作を表5にまと
める。
【0039】
【表5】
【0040】さらに、情報処理装置11がスリープ状態
時にある場合には、周辺装置61を使用する必要は生じ
ない。このため、省電力コマンド303の周辺装置状態
フィールドに、通常動作を示す”0”となっていても、
この指示に従わないようにする。以上の動作を表6にま
とめる。
【0041】
【表6】
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、省費電力機能を持つ情
報処理装置の状態をネットワーク経由で制御するシステ
ムにおいて、省電力機器にある情報処理装置に対してL
AN経由でアクセスを行う際に、ネットワークI/F部
分で省電力状態制御パケットを検出することにより、パ
ケットで指示された省電力コマンドに従って省電力制御
を行なう際に、スリープ状態から動作状態へ移行する事
がないため、スリープ状態における省電力の効果を向上
するシステムを提供することができる。
【0043】また、本発明によれば、省費電力機能を持
つ情報処理装置の状態をネットワーク経由で制御するシ
ステムにおいて、省電力機器にある情報処理装置に対し
てLAN経由でアクセスを行う際に、ネットワークI/
F部分で省電力状態制御パケットを検出することによ
り、割り込み制御回路およびソフトウェア処理によるこ
となくCPUの動作クロックを変更するため、比較的短
時間で情報処理装置の省電力状態を変更する事が可能な
ネットワークシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による情報処理装置の、ネットワークシ
ステム上の動作を説明するブロック図である。
【図2】本発明による省電力状態制御パケットの構成を
示す図である。
【符号の説明】
11…報処理装置 12…第2の情報処理装置 20…CPU 21…メモリ制御回路 22…揮発性メモリ 23…ホストバスブリッジ 24…クロックドライバ 30…ネットワークI/F 40…消費電力状態制御回路 51…周辺装置I/F 61…周辺装置 201…ホストバス 202…I/Oバス 90…ネットワーク 901…省電力状態制御パケット。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の情報処理装置と、第2の情報処理装
    置とがあって、これら第1の情報処理装置と第2の情報
    処理装置とが接続されていて、相互にメッセージ交換が
    行えるネットワークシステムにおいて、前記第1の情報
    処理装置は、CPUと、周辺処理装置と、周辺処理装置
    I/Fと、ネットワークI/Fと、消費電力制御を行う
    手段を有し、前記第2の情報処理装置は、第1の情報処
    理装置の消費電力状態の制御情報を有する省電力状態制
    御パケットを送信する手段を有し、前記ネットワークI
    /Fは、ネットワーク物理アドレスを保持するネットワ
    ーク物理アドレス保持手段と、ネットワーク上のパケッ
    トを一時的に蓄積するFIFOメモリ手段と、前記FI
    FOメモリ手段の内容からパケットの送信宛先を示すア
    ドレスを取得し、前記ネットワーク物理アドレス保持手
    段との比較を行うネットワークアドレス検出手段と、前
    記FIFOメモリ手段の内容からパケットが消費電力状
    態制御情報を含むことを検出する省電力状態制御パケッ
    ト検出手段と、前記FIFOメモリ手段から省電力制御
    情報を取得して出力する省電力コマンド送出手段を有
    し、この第2の情報処理装置から第1の情報処理装置に
    対して、省電力状態制御を行うパケットを送信すると、
    第1の情報処理装置は前記パケットを受信することによ
    り、第1の情報処理装置のネットワークI/Fから、前
    記ネットワークアドレス検出手段および省電力状態制御
    パケット検出手段から検出信号および省電力コマンドが
    出力され、消費電力制御を行う手段は省電力コマンドに
    応じて周辺処理装置の消費電力状態およびCPUの消費
    電力状態を変更する事を特徴とするネットワークシステ
    ム。
  2. 【請求項2】請求項1記載の省電力状態制御パケット
    は、宛先ネットワーク物理アドレス、送り先ネットワー
    ク物理アドレス、省電力状態制御パケットである事を示
    す識別コードであるフレームタイプを有し、IEEE8
    02規格MAC(Media AccessControl)層で省電力状態
    制御パケットを識別できる通信プロトコルを使用する事
    を特徴とするネットワークシステム。
  3. 【請求項3】請求項1記載の第1の情報処理装置は、C
    PUに動作クロックを供給し、周波数変更可能なクロッ
    クドライバを有し、消費電力制御を行う手段は省電力コ
    マンドに応じて前記クロックドライバの出力周波数を変
    更する事を特徴とするネットワークシステム。
  4. 【請求項4】請求項1記載の第1の情報処理装置は、C
    PUに動作クロックを供給し、周波数変更可能なクロッ
    クドライバを有し、省電力状態制御パケット受信時にお
    いて、前記クロックドライバの出力が発振停止状態にあ
    るときにおいても、消費電力制御を行う手段は省電力コ
    マンドに応じて周辺処理装置およびCPUの消費電力状
    態を変更する事を特徴とするネットワークシステム。
  5. 【請求項5】請求項1記載の第1の情報処理装置は、C
    PUに動作クロックを供給し、周波数変更可能なクロッ
    クドライバを有し、前記消費電力制御を行う手段は、C
    PUに供給されるクロック信号周波数に応じたCPUの
    動作ステータスを保持する手段と、周辺装置の消費電力
    状態に応じた周辺装置の動作ステータスを保持する手段
    を有し、前記消費電力制御を行う手段は、省電力コマン
    ドの内容と、前記CPU動作ステータスおよび前記周辺
    装置動作ステータスを比較した結果を用いて、前記クロ
    ックドライバおよび周辺処理装置の制御を行う事を特徴
    とするネットワークシステム。
  6. 【請求項6】請求項1記載の第1の情報処理装置は、C
    PUに動作クロックを供給し、周波数変更可能なクロッ
    クドライバを有し、前記消費電力制御を行う手段は、C
    PUに供給されるクロック信号周波数に応じたCPUの
    動作ステータスを保持する手段と、周辺装置の消費電力
    状態に応じた周辺装置の動作ステータスを保持する手段
    を有し、 前記消費電力制御を行う手段は、省電力コマンドの内容
    と、CPU動作ステータスおよび周辺装置動作ステータ
    スを比較した結果を用いて、CPUに供給される動作ク
    ロックが停止中であり、かつ省電力コマンドがCPUへ
    の動作クロック供給を指示する場合には、CPUをリセ
    ットするとともにクロックドライバを制御してCPUへ
    のクロック供給を再開し、CPUに供給される動作クロ
    ックが供給中であり、かつ省電力コマンドがCPUへの
    動作クロック停止を指示する場合にはCPUに割り込み
    信号を発生する事を特徴とするネットワークシステム。
JP9120492A 1997-05-12 1997-05-12 省電力機能を有するネットワークシステム Pending JPH10312370A (ja)

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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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