Updated on 2025/02/18

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KIMURA SHUNJI
 
Organization
Faculty of Information Science and Electrical Engineering Department of Electronics Professor
School of Engineering Department of Electrical Engineering and Computer Science(Concurrent)
Graduate School of Information Science and Electrical Engineering Department of Electrical and Electronic Engineering(Concurrent)
Joint Graduate School of Mathematics for Innovation (Concurrent)
Title
Professor
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Profile
Internet traffic is steadily increasing, and the transmission speed of optical communication is required to be further increased in order to transmit enormous traffic. At the same time, the services provided on the optical network are increasingly diversified. In particular, when the fifth generation mobile communication (5G) service is introduced, the diversification will continue to progress on the fusion network of the fixed and mobile ones. In this laboratory, we are researching on the high-speed integrated circuits for optical transceiver, that can change their specifications flexibly to suit the various service requirements for the bit rate (time, wavelength, sub-carrier, and modulation format), power consumption and digital-signal processing delay.
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Degree

  • Ph.D. ( 1997.10 Waseda University )

Research History

  • 1991年 日本電信電話株式会社入社 2010年 同社 アクセスサービスシステム研究所 グループリーダ 2015年 同社 デバイスイノベーションセンタ プロジェクトマネージャ   

    1991年 日本電信電話株式会社入社 2010年 同社 アクセスサービスシステム研究所 グループリーダ 2015年 同社 デバイスイノベーションセンタ プロジェクトマネージャ

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: Design technologies of high-speed electronic circuit for optical transmission.

    Keyword: FTTH, Optical access network, Optical burst-mode transmission, Trans-impedance amplifier, Avaranche photo-diode, High-power LASER, Instantaneous responce

    Research period: 2019.7

  • Research theme: Research on elastic optical transceiver for software-defined network.

    Keyword: Network function virtualization, Software defined network, Optical transceiver, Multi-rate transceiver, Wavelength tunablility, Dynamic wavelength assignment, Power consumption, latency

    Research period: 2019.7

Awards

  • ComEX Top Downloaded Letter Award

    2020.7   IEICE (電子情報通信学会)   High-speed radio-resource scheduler with hardware accelerator for fifth generation mobile communications systems. Yuki Arikawa, Hiroyuki Uzawa, Takeshi Sakamoto, Satoshi Shigematsu, Shunji Kimura 2020年6月期において上記レターがComEXの読者に最も多くダウンロードされた論文として表彰された。

  • 電子情報通信学会 通信方式研究会委員長賞

    2013.7   電子情報通信学会  

  • Best Paper Award

    2010.7   The 9th International Conference on Optical Internet (COIN2010)   COIN2010のベストペーパーアワード

  • Best Paper Award

    2010.7   The 15th Opto-Electronics and Communications Conference (OECC2010)   OECC2010のベストペーパーアワード

  • 電子情報通信学会 学術奨励賞

    1997.3   電子情報通信学会   電子情報通信学会の学術奨励賞

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Papers

  • Power Saving Control Method with Adaptive FEC Decoder in Optical Access Network Reviewed

    Kaito Kubo, Amila Kariyawasam, Shunji Kimura

    IEICE Communication Express   12 ( 1 )   1 - 4   2024.7

     More details

    Authorship:Last author, Corresponding author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.23919/comex.2024XBL0124

    DOI: 10.23919/comex.2024XBL0124

    Repository Public URL: https://hdl.handle.net/2324/7337396

  • Adaptive Forward Error Correction for Power Savings in Optical Access Network

    Zeng Jiang, Kubo Kaito, Kariyawasam Amila, Kimura Shunji

    IEICE Technical Report   123 ( OCS-330 )   49 - 54   2024.1

     More details

    Language:English   Publisher:電子情報通信学会  

    This study addresses the escalating power consumption in optical access networks, focusing on minimizing power consumption of Forward Error Correction (FEC) processes. In optical access networks, transmission distances vary for each user. The surplus opticalreceiver sensitivity of short-distance ONUs can reduce the burden on the redundancy levels minimizing their power consumption. This article explores the adaptive characteristics of Reed-Solomon (RS) FEC schemes in PON systems. We compare the bit error rate performance and power consumption of error correction codes with different redundancy levels under various signal-to-noise ratio conditions. It is shown that by the adoptive FEC coding schemes, the network can tailor error correction levels to the actual requirements of each optical receiver of ONUs. In the case of short-distance users, an 87.2% saving in FEC power consumption per bit can be achieved in maximum compared to the conventional RS (255,223).

    CiNii Research

  • Instantaneous Response Analysis of a Limiting Amplifier Circuit with Inverted Distortion Compensation Technique in Burst-Mode Optical Receivers

    NISHIMURA Yura, HIRATA Daiki, KIMURA Shunji

    電子情報通信学会技術研究報告   123 ( 32 )   1 - 5   2023.5   ISSN:09135685 eISSN:24326380

     More details

    Language:Japanese   Publisher:電子情報通信学会  

    PON の上り伝送に用いられるバースト受信器には、量産性確保のため容量結合可能な受信回路の実現が望まれている。結合容量の影響による瞬時応答性の低下を防ぐ技術として、反転歪み補償型振幅制限増幅回路が報告されているが、その応答性能の理論限界は明らかにされていない。平均値検出回路の帯域、立上がり/立下がり時間と受信器のダイナミックレンジの関係について総合的に解析し、応答時間の限界性能を明らかにしたので報告する。

    CiNii Research

  • Throughput Enhancement with Hardware Accelerated Resource Scheduler in Low-Latency 5G Systems Reviewed International journal

    Yuki Arikawa, Takeshi Sakamoto, Shunji Kimura, Satoshi Shigematsu

    29th IEEE Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC 2018 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC 2018   2018.12

     More details

    Language:English  

    This paper discusses a throughput enhancement technique for a coordinated radio-resource scheduler with a hardware accelerator in low-latency 5G mobile communications systems. In these 5G systems, the scheduler will have to search for the optimal combination of antennas and mobile terminals (MTs) from a huge number of possibilities within a sub-millisecond scheduling period. Without increasing the computational resource, it would be difficult to obtain the optimal combination when the number of accommodated MTs is large. To overcome this issue, the system throughput enhancement technique dynamically controls the search space on the basis of the number of MTs. This enables the scheduler to quickly approach the optimal combination under the computational resource constraint. Simulated results revealed that the scheduler with a hardware accelerator of 15.1 Mgates can search for the optimal combination that achieves higher system throughput within a 0.2-ms scheduling period. By dynamically controlling the search space, the scheduler performs effectively regardless of the number of MTs. The new scheduler will enable a practical future low-latency 5G system.

    DOI: 10.1109/PIMRC.2018.8580974

  • Reverse bias voltage controlled burst-mode booster SOA in λ-tunable ONU transmitter for high-split-number TWDM-PON. Invited Reviewed International journal

    K. Taguchi, K. Asaka, S. Kimura, K-I. Suzuki, and A. Otaka.

    J. Opt. Commun. Netw.   10 ( 4 )   431 - 439   2018.4

     More details

    Language:English  

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Presentations

  • 適応型FEC搭載PONの復号化電力に関する考察

    #久保 海音、@カーリヤワサム アミラ、@木村 俊二

    電子情報通信学会 総合大会  2024.3 

     More details

    Event date: 2024.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:広島大学 東広島キャンパス   Country:Japan  

    Repository Public URL: https://hdl.handle.net/2324/7183354

  • CMOS論理回路と電流切換型論理回路の融合による光受信器の省電力化に関する検討

    #安藤 空、山岡 優、@木村 俊二、関口 真良、吉田 智暁

    電子情報通信学会 総合大会  2024.3 

     More details

    Event date: 2024.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:広島大学 東広島キャンパス   Country:Japan  

    Repository Public URL: https://hdl.handle.net/2324/7183370

  • 将来の低消費電力アクセスネットワーク向け0.25ns応答0.18um CMOSバーストモードレーザバイアス回路

    #馬原 彰梧、山岡 優、@木村 俊二、関口 真良、吉田 智暁

    電子情報通信学会 総合大会  2024.3 

     More details

    Event date: 2024.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:広島大学 東広島キャンパス   Country:Japan  

    Repository Public URL: https://hdl.handle.net/2324/7183369

  • Adaptive Forward Error Correction for Power Savings in Optical Access Network

    #Jiang Zeng, #Kaito Kubo, @Amila Kariyawasam, @Shunji Kimura

    電子情報通信学会 光通信システム研究会(OCS)  2024.1 

     More details

    Event date: 2024.1

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:鹿児島市勤労者交流センター   Country:Japan  

    This study addresses the escalating power consumption in optical access networks, focusing on minimizing power consumption of Forward Error Correction (FEC) processes. In optical access networks, transmission distances vary for each user. The surplus optical-receiver sensitivity of short-distance ONUs can reduce the burden on the redundancy levels minimizing their power consumption. This article explores the adaptive characteristics of Reed-Solomon (RS) FEC schemes in PON systems. We compare the bit error rate performance and power consumption of error correction codes with different redundancy levels under various signal-to-noise ratio conditions. It is shown that by the adoptive FEC coding schemes, the network can tailor error correction levels to the actual requirements of each optical receiver of ONUs. In the case of short-distance users, an 87.2% saving in FEC power consumption per bit can be achieved in maximum compared to the conventional RS (255,223).

    Repository Public URL: https://hdl.handle.net/2324/7183371

  • バースト光受信器における反転歪み補償型振幅制限増幅回路の瞬時応答性能解析

    #西村 結良, #平田 大輝, @木村 俊二

    電子情報通信学会 通信方式研究会  2023.5 

     More details

    Event date: 2023.5

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:香川県 レグザムホール   Country:Japan  

    PONの上り伝送に用いられるバースト受信器には、量産性確保のため容量結合可能な受信回路の実現が望まれている。結合容量の影響による瞬時応答性の低下を防ぐ技術として、反転歪み補償型振幅制限増幅回路が報告されているが、その応答性能の理論限界は明らかにされていない。平均値検出回路の帯域、立上がり/立下がり時間と受信器のダイナミックレンジの関係について総合的に解析し、応答時間の限界性能を明らかにしたので報告する。

    Repository Public URL: https://hdl.handle.net/2324/7174489

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MISC

  • 5Gモバイルの無線リソース割当て最適化のためのハードウェアアクセラレーション技術

    有川勇輝, 鵜澤寛之, 坂本健, 木村俊二

    2017.7

     More details

    Language:Japanese  

    ハードウェアアクセラレーション技術は,スケジューラの処理に特化したアクセラレータを構築することにより,処理時間を短縮する.ソフトウェアベースの処理に比べ,処理時間を約1/60に削減できることを示した.さらに,限られたスケジューリング時間内に最適な組合せを得るために,最適組合せ探索技術を考案した.両技術を用いることで,平均13 %程度スループット向上が期待できる。

  • 超高密度分散アンテナシステムにおけるスケジューリング処理向けハードウェアアクセラレータ

    有川勇輝, 坂本健, 木村俊二

    2017.6

     More details

    Language:Japanese  

    第5世代移動通信システム(5G)の実現に向けて,システム容量を向上させるために、アンテナを超高密度に配置する超高密度分散アンテナシステムを用いることが検討されている。前記システムでは、全てのアンテナを対象に無線送信を一括制御するための無線リソーススケジューリングを行う。このスケジューリングでは、スケジューリングに許容される時間内に膨大なアンテナと端末との接続の組合せ候補の中から、システム全体の無線スループットが最大となる最適な組合せを探索する。本稿は,この組合せ探索処理向けに提案されている複数の近似解探索手法をサポートし、かつ探索処理を高速化するハードウェアアクセラレータを備えたスケジューラ構成を提案する。アクセラレータを備えない場合と比較し、提案のスケジューラ構成は、処理時間を約1/40に短縮できることを示した。

  • TWDM-PON多分岐化に向けた逆バイアス電圧制御ブースタSOAを用いた波長可変バースト光送信器の提案と特性評価

    田口勝久, 浅香航太, 木村俊二, 鈴木謙一, 大高明浩

    2016.7

     More details

    Language:Japanese  

    WDM/TDM-PONでONUにバースト対応のSOAをブースタアンプとして使用する提案を行ったが、SOAのバイアスを逆バイアスに制御し、アッテネータとして使うことでバースト消光比を改善できる+9dBmの出力パワでバースト消光比73.2dBを得、256分岐まで対応可能であることが分かった。

  • Beyond 100G光トランスポートネットワークに向けたデバイス技術開発

    富澤将人, 金子明正, 木村俊二

    2016.7

     More details

    Language:Japanese  

    100Gbit/sを越える大容量光伝送技術を網羅的に解説した。デジタルコヒーレント伝送技術とそのデバイス技術、クライアント系高速イーサネット用光トランシーバとそのデバイス技術について最新の技術動向を紹介。

  • 5G実現に向けた超高密度マルチバンド・マルチアクセス多層セル構成による大容量化技術の研究開発の概要

    箕輪守彦, 関宏之, 奥村幸彦, 須山聡, 大高明浩, 木村俊二, 中津川征士, 浅野弘明, 市川泰史, 平野幸男, 山尾泰, 安達文幸, 中沢正隆

    2015.12

     More details

    Language:Japanese  

    総務省が「平成27年度における電波資源拡大のための研究開発」として公募した研究開発課題の一つである「第5世代移動通信システム実現に向けた研究開発 ~超高密度マルチバンド・マルチアクセス多層セル構成による大容量化技術の研究開発~」の技術課題、「超高密度セル構成における分散アンテナ技術」、「超高密度セル構成における光収容技術」、「マルチバンド・マルチアクセス多層セル構成におけるシステム間連携技術」について、それぞれの概要と研究開発計画を紹介する。

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Industrial property rights

Patent   Number of applications: 103   Number of registrations: 102
Utility model   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Design   Number of applications: 0   Number of registrations: 0
Trademark   Number of applications: 0   Number of registrations: 0

Professional Memberships

  • The Laser Society of Japan(LSJ)

  • The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

  • The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (IEICE)

  • The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (IEICE)

      More details

  • The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

      More details

Committee Memberships

  • 電子情報通信学会   英文論文誌C編集委員長   Domestic

    2023.6 - 2024.6   

  • 電子情報通信学会   Organizer   Domestic

    2021.6 - 2023.5   

  • 電子情報通信学会   英文論文誌編集幹事   Domestic

    2021.6 - 2023.5   

  • 光産業技術振興協会   光産業動向情報通信調査専門委員会議長   Domestic

    2020.4 - 2024.3   

Academic Activities

  • 電子情報通信学会 英文論文誌C International contribution

    2023.6 - 2024.5

     More details

    Type:Academic society, research group, etc. 

  • 電子情報通信学会 英文論文誌C

    2021.6 - 2023.5

     More details

    Type:Academic society, research group, etc. 

  • プログラム委員長

    レーザー学会第41回年次大会  ( Japan ) 2021.1

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • Screening of academic papers

    Role(s): Peer review

    2021

     More details

    Type:Peer review 

    Number of peer-reviewed articles in foreign language journals:1

    Number of peer-reviewed articles in Japanese journals:1

  • Screening of academic papers

    Role(s): Peer review

    2020

     More details

    Type:Peer review 

    Number of peer-reviewed articles in foreign language journals:1

    Number of peer-reviewed articles in Japanese journals:2

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Research Projects

  • Research on the instantaneous-response burst-mode transmitter and receiver circuits.

    Grant number:20K04600  2020 - 2022

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Kimura Shunji

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

    Burst-mode transmission technology used in optical access networks has been employed with instantaneous response performance that is far from ideal as a result of the fact that the ideal circuit configuration was not suitable for mass production. We were able to confirm the feasibility of a burst-mode transceiver technology with a simple circuit configuration that is compatible with mass production technologies such as capacitive coupling. An instantaneous response receiver circuit based on inverted distortion compensation technology using an average-value detection circuit was analytically shown to be capable of responding in as little as 7.56 nanoseconds. Furthermore, the operating principle of the burst-mode transmitter circuit, a feedback circuit configuration technique with a variable time constant for future high-speed burst-mode transmission using PAM4 modulation, and the effect of sensitivity improvement by M-value control on a multi-rate burst-mode receiver were clarified.

    CiNii Research

  • 木村俊二教授への学術教育研究助成のため

    2020

      More details

    Grant type:Donation

  • アクセスネットワークに関する主要な学会・標準化・産業界の最新動向を調査し、アクセスネットワークのトレンドに関する知見を得る。また得られたアクセスネットワークのトレンドに関する知見を基に、アクセスネットワーク向け光トランシーバ・デバイスの高度化の方向性と形態案を得る。

    2019.12 - 2020.3

    Joint research

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Other funds from industry-academia collaboration

  • 木村俊二教授への学術教育研究助成のため

    2019

      More details

    Grant type:Donation

Class subject

  • 電子デバイスⅡ

    2023.12 - 2024.2   Winter quarter

  • 集積回路工学Ⅱ

    2023.12 - 2024.2   Winter quarter

  • 電気電子工学演示Ⅱ

    2023.10 - 2024.3   Second semester

  • 電気電子工学読解Ⅱ

    2023.10 - 2024.3   Second semester

  • 集積回路工学

    2023.10 - 2024.3   Second semester

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FD Participation

  • 2023.11   Role:Participation   Title:【シス情FD】企業等との共同研究の実施増加に向けて

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2023.10   Role:Participation   Title:【シス情FD】価値創造型半導体人材育成センターについて

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2023.9   Role:Participation   Title:【シス情FD】Top10%論文/Top10%ジャーナルとは何か: 傾向と対策

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2023.7   Role:Participation   Title:【シス情FD】若手教員の研究紹介⑨

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2023.6   Role:Participation   Title:【シス情FD】SBRC、QRECの活動ご紹介

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

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Other educational activity and Special note

  • 2023  Class Teacher  学部

  • 2020  Class Teacher  学部

Social Activities

  • 光通信機器や部品の開発課題に関する相談への解答や技術コンサルタント活動

    株式会社オプトハブ  自宅  2024.7 - 2025.6

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • 光通信機器や部品の開発課題に関する相談への解答や技術コンサルタント活動

    株式会社オプトハブ  自宅  2023.7 - 2024.6

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • 光通信機器や部品の開発課題に関する相談への解答や技術コンサルタント活動

    株式会社オプトハブ  自宅  2022.7 - 2023.6

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • 光通信機器や部品の開発課題に関する相談への解答や技術コンサルタント活動

    株式会社オプトハブ  自宅  2021.7 - 2022.6

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

Activities contributing to policy formation, academic promotion, etc.

  • 2024.4 - 2026.9   日本学術会議

    日本学術会議の電気電子工学委員会URSI分科会エレクトロニクス・フォトニクス小委員会委員として、当該分野の科学に関する重要事項の審議を行う。

  • 2024.4 - 2025.3   光産業技術振興協会

    国内の情報通信に係る光産業動向調査のため、年3回の専門委員会の実施、年2回の親委員会に参加し調査活動のとりまとめを行う。 情報通信専門委員会議長

  • 2023.4 - 2024.3   光産業技術振興協会

    国内の情報通信に係る光産業動向調査のため、年3回の専門委員会の実施、年2回の親委員会に参加し調査活動のとりまとめを行う。 情報通信専門委員会議長

  • 2022.6 - 2026.3   「大容量・高多重光アクセス網伝送技術研究開発」運営委員会

    総務省委託研究「グリーン社会に資する先端光伝送技術の研究開発」の委託研究テーマ「大容量・高多重光アクセス網伝送技術研究開発」運営委員会の委員となり、研究開発全体の方針や進め方について、専門的見地から助言を行う。

  • 2022.4 - 2023.3   光産業技術振興協会

    国内の情報通信に係る光産業動向調査のため、年3回の専門委員会の実施、年2回の親委員会に参加し調査活動のとりまとめを行う。 情報通信専門委員会議長

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