三星开发出8纳米射频工艺技术！ 5G UE端MIMO演进的方向

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三星开发出8纳米射频工艺技术：功率效率提高35%！ 

6月9日消息，三星宣布开发出新一代“8纳米射频（RF）工艺技术”，强化5G通信芯片的解决方案。该技术支持5G通信的多通道和多天线芯片设计，有望为5G通信提供“单芯片的解决方案（OneChip Solution）”。

据了解，三星的8纳米射频工艺技术是对目前已经广泛使用的包括28纳米和14纳米在内的射频相关解决方案的最新补充。自2017年以来，三星为高端智能手机出货了超过5亿颗移动终端射频芯片。

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“通过卓越的创新和工艺制造，我们加强了我们的下一代无线通信产品。”三星电子代工技术开发团队主管Hyung Jin Lee表示。“随着5G毫米波的扩展，对于那些在紧凑型移动终端上寻求实现更长电池寿命和出色信号质量的客户来说，三星8纳米射频将成为一个很好的解决方案。”

三星方面表示，三星的工艺优化最大限度地提高了通道移动性，同时最大限度地减少了寄生效应。由于RFeFET的性能大幅提升，射频芯片的晶体管总数和模拟/射频块的面积可以实现减小。与14纳米射频相比，由于采用RFeFET架构创新，三星的8纳米射频工艺技术将功率效率提高了35%，而射频芯片面积减少了35%。

三星电子希望，最新的8纳米射频工艺技术能够增强其在代工芯片制造领域的影响力。
市场研究公司TrendForce的数据显示，就营收而言，今年第一季度，三星在全球代工市场的营收份额为17%，远远落后于行业领头羊台积电（占据55%的市场份额）。
2021年第一季度，三星的营收为65.39万亿韩元（约合586亿美元），同比增长18.2%，环比增长6%，其中半导体业务的综合营收为19.01万亿韩元。
该公司表示，尽管内存出货量稳定，但其半导体业务的利润环比下降，主要原因是其奥斯汀工厂的生产中断，以及NAND价格的下降。与此同时，与先进节点迁移相关的新生产线增加的初始成本也对该公司业绩造成了影响。


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5G UE端MIMO演进的方向


本方案由VIVO公司于2019年年底提出的。在多波束场景，波束失败恢复（BFR：beam failure recovery）增强对小区内和小区间的移动性有很好的改善，包括波束失败检测（BFD：beam failure detection）时延的降低

为了减少上下行波束管理的开销和时延，统一了用于上下行波束指示的TCI框架，如使用SRS资源作为下行信号的QCL源，在PUSCH的DCI中用CRI(CSI-RS resource indicator)/SSBRI（SSB resource indicator）代替SRI（SRS resource indicator）进行上行波束指示。在事件触发的上下行波束管理流程方面，为UE发起的BM或部分BFR、TRP特定BFR、PCell+SCell BFD定义新事件。

UE在多面板方面需要考虑如下问题：

1. 从UE实现的角度来看，部署STxMP非常具有挑战性！

2. 支持多面板同时接收

3. 面板选择/激活/切换，用于网络和UE的校准和省电，包括UE启动的面板切换。

4. 支持面板特定的功控。将上行定时与多面板问题解耦，并研究多TRP或移动性情况下的定时。

而在多TRP演进方面，需要同时支持FR1和FR2.

  •  支持提高PDCCH、PUSCH和PUCCH的可靠性和健壮性，包括信道重复或同时传输；

  •  多TRP的FR2特异性增强

1. 考虑UE支持不同MPUE能力的多TRP中的波束报告和波束指示，以及多波束增强的进展

2. 多TRP的BFR增强

  • 小区间多TRP操作的增强

1. 在以L1/L2为中心的小区间移动的范围内，小区间多TRP应同时考虑

  • 进一步增强PDSCH以提高频谱效率和鲁棒性


增强型上行MIMO考虑了如下功能：

  • 增强SRS传输和灵活触发

1. 在NR中通过RRC配置非周期SRS触发的偏移，比LTE灵活

2. NR支持用于不同目的的SRS配置，例如波束管理、码本、非码本、天线切换，一个目的的SRS可以用于另一个目的，以节省开销

3. Rel-16 NRU已经支持在时隙的所有14个符号上进行SRS配置，以增强容量

4. 增强预编码SRS的动机不强，UE射频链在实际部署中是非相干的

  • UL预编码增强，峰均比降低，功率不平衡

1. 支持上行频率选择性预编码

2. 上行PUSCH传输中降低峰均比的机制

3. 解决上行中2个符号之间可能存在显著功率差异的功率不平衡问题

  • 增强上行系统性能

1. 当不考虑干扰时，上行接收机性能可能会显著降低（见图1）

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图1：子带数和性能之间的关系


MMSE IRC接收机计算如下：


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一般情况下，通常假设DMRS和PUSCH受到相同的干扰，这对于LTE中的上行链路是可行的。然而，这种假设在NR中可能不再有效，因为包括时域位置和频域模式的DMRS配置是灵活的，也取决于PUSCH的类型。因此，如果不考虑MMSE-IRC的性能，性能会下降。

例如，UE1是服务cell 1的目标用户，并且在cell2中的同一时隙UE2将对UE1产生干扰；PUSCH OFDM符号的一半受到彩色噪声（干扰）的污染，其中PUSCH符号的另一半和一个DMRS符号受到白噪声的污染。

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情况1:UE1与typeA（7个符号）和UE2与typeB（7个符号），时域完全重叠。

情形2:UE1与typeA（7个符号）和UE2与typeB（3个符号），时域部分重叠

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在情况1中，虽然UE1的所有PUSCH符号都完全受到UE2的干扰，但是DMRS符号可以获得干扰相关矩阵。

在第二种情况下，虽然有一半PUSCH符号受到UE2的干扰，但DMRS没有受到污染，因此估计的干扰相关矩阵几乎是白噪声，由于干扰失配，性能显著下降。

所以：VIVO认为，在实际部署场景中，此类问题会更频繁地发生，特别是由于NR中的灵活配置。应考虑解决干扰估计不匹配的机制。


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