5G TSCTSF (Time-Sensitive Communication Time Synchronization Function)

아래는 **5G TSCTSF (Time-Sensitive Communication Time Synchronization Function)**에 대한 3GPP Rel-17~18 기준 실무 중심 설명입니다.

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✅ 1. TSCTSF란?

**TSCTSF (Time-Sensitive Communication Time Synchronization Function)**는
**Time-Sensitive Communication (TSC)**을 위한 네트워크 내 시간 동기화(Synchronization) 기능을 수행하는 NF입니다.
이는 특히 산업 자동화, 스마트팩토리, 전력망, 정밀 제어 통신 등에서
**수 마이크로초 단위로 정확한 시간 동기화가 요구될 때 필수적입니다.

📌 TSCTSF는 5G 코어와 RAN 및 애플리케이션 단말 간 시간 기준을 맞춰주는 네트워크 기능입니다.

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✅ 2. 포함 표준 릴리즈

릴리즈	포함 여부	주요 내용
Rel-17	✅ 도입	- 5G 시스템에서 IEEE TSN (Time-Sensitive Networking) 지원 구조 정의 - TSCTSF 역할 및 모델 포함
Rel-18	✅ 고도화	- 정확도 향상 (sub-microsecond) - 산업용 PTP/1588 연동 강화 - RAN+Core 통합 동기화 시나리오 추가

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✅ 3. 주요 기능

기능	설명
UE ↔ NW 시간 동기화	UE가 네트워크와 정밀 시간 동기화 할 수 있도록 제어 역할
UPF, gNB 간 시간 기준 전달	각 NF들이 동일한 시간 기준을 공유하도록 지원 (주로 TSN Bridge 연동 시)
PTP/IEEE 1588 연동	외부 시계(PRTC 등)와 연동하여 정밀한 시간 소스 제공
TSC 정책 연동	PCF/NSSF와 연동하여 시간 기반 슬라이스 또는 서비스 정의 가능
통신 지연 예측 보정	NWDAF 등과 연계해 지연/경로 정보를 반영한 보정 수행

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✅ 4. 연동 구조 예시

[External Clock (GNSS / PRTC)]
            ↓
         [TSCTSF]
        ↙         ↘
   [gNB]           [UPF]
     ↓                ↓
[UE (TSC Device)]   [TSN Bridge / Application]

• TSCTSF는 TSC 관련 노드들에게 시간 기준을 전파
• GNSS 또는 Grandmaster 시계로부터 기준 시간 수신
• TSN 프로파일 기반 슬라이스 구성과 연계 가능

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✅ 5. 실무 적용 시나리오

산업군	적용 예시
스마트팩토리	산업용 로봇이 마이크로초 단위로 동기화된 명령을 수신하여 움직임을 정밀 제어
전력망 통신 (IEC 61850)	전력 계측기, 스위치, 보호장치 간 1μs 이하 시간 차이 보장
자동차 V2X / 인포테인먼트	차량 내 여러 장치가 오디오/비디오 프레임을 동기화하여 재생

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✅ 6. Rel-18 고도화 항목

항목	설명
MEC 환경 지원	로컬 TSCTSF를 통해 Edge 단위로 시간 기준 분산 제공
PTP Transparent Clock 연계	Ethernet 기반 TSN 장비들과 정확한 T-Bridge 시간 보정
TSC-Slice 연동	TSCTSF ↔ NSSF 연동으로 시간 민감 슬라이스 전용 인증/제어 가능
NWDAF 예측 연동	시간 지연/변동 예측 기반 보정 적용 가능

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✅ 7. TSCTSF vs 일반 NTP/PTP

항목	TSCTSF (5G)	기존 NTP/PTP
정확도	sub-microsecond	ms~μs 수준
연동 범위	RAN ↔ UPF ↔ UE ↔ TSN Bridge	일반 IP/Transport 장비
표준 기반	3GPP + IEEE 802.1 TSN	IEEE 1588 / NTP
통신 지연 고려	O (네트워크 지연 정보 반영)	X
5GC 연동	O (AMF, SMF, NWDAF, PCF 연계)	X

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✅ 실무 요약

항목	설명
역할	5G 시스템 내에서 TSC 서비스 제공을 위한 시간 동기화 기능
Rel-17 도입 목적	TSN 서비스 연동을 위한 TSC 아키텍처 기반 구축
Rel-18 진화 방향	산업용 TSC 정확도 강화, MEC 연계, 시간 기반 슬라이스화
적용 대상	공장, 발전소, 철도, 항만, 군사 통신 등 고정밀 제어 산업

**5G 주요 네트워크 기능(NFs)**들의 3GPP 릴리즈(Rel-15~Rel-19) 기준 포함 여부와 해당 릴리즈에서의 주요 도입 목적 및 변화 요약입니다.

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✅ 5G NF별 릴리즈 포함 정리표

기능명 (NF)	R15	R16	R17	R18	R19예정	주요 내용 요약
LMF (Location Management Function)	✅	✅	✅	✅	🔄 개선 예정	위치 측정 기능 (Rel-15 도입), 정밀도 강화 (Rel-18: sub-meter, Edge-LMF)
GMLC (Gateway Mobile Location Center)	✅	✅	✅	✅	🔄	LMF 연동 게이트웨이 (Rel-15 도입), NEF/API 노출 (Rel-17+), 긴급위치 강화
TNGF (Trusted Non-3GPP Gateway Function)	✅	✅	🔄	❌	❌	보안된 Wi-Fi 단말을 5GC에 연결 (Rel-15부터 도입)
W-AGF (Wireline Access Gateway Function)	❌	✅	✅	✅	🔄	FTTH 등 고정망 접속을 5GC에 연계 (Rel-16 최초 도입, Rel-18은 슬라이스 기반 강화)
TWIF (Trusted WLAN Interworking Function)	❌	❌	✅	✅	🔄	TNGF 경량화 버전 (Rel-17 도입), 가정/기업 Wi-Fi 연동 간소화
UCMF (User Consent Management Function)	❌	❌	✅	✅	🔄	위치정보/API 노출 동의 제어 기능 (Rel-17), 조건부 동의 및 만료 제어 (Rel-18)
AAnF (Authentication Authorization Function)	❌	❌	✅	✅	🔄	NEF/API 연동 외부 서비스 인증 (Rel-17), OAuth2, Scope 제어 등 강화 (Rel-18)
NSWOF (Network Slice-specific WoF)	❌	❌	❌	✅	🔄	슬라이스별 인증/인가 기능 (Rel-18 도입), B2B망 보안 분리 대응
NSSAAF (Network Slice Specific Auth & Authz Function)	❌	❌	❌	✅	🔄	슬라이스 단위 인증·인가 정책 (Rel-18), 공공망·민간망 분리 대응
NSACF (Network Slice Admission Control Function)	❌	❌	❌	✅	🔄	슬라이스 접속 허용/거부 판단 기능 (Rel-18 도입)
TSCTSF (TSC Time Sync Function)	❌	❌	✅	✅	🔄	정밀 시간 동기화 제공 (Rel-17), 산업용 sub-microsecond 대응 (Rel-18)
EASDF (Edge App Server Discovery Function)	❌	❌	✅	✅	🔄	UE 위치/App ID 기반 최적 MEC 서버 탐색 (Rel-17), 정책·부하 기반 강화 (Rel-18)
TSNAF (TSN Adaptation Function)	❌	✅	✅	✅	🔄	TSN ↔ 5G 트래픽 매핑 및 시간정렬 (Rel-16 도입, Rel-18에서 MEC/로봇 연동 강화)

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🟨 참고 기호

• ✅ : 해당 릴리즈에서 최초 도입 또는 주요 정의
• 🔄 : 해당 기능이 릴리즈에서 기능 보완 또는 고도화됨
• ❌ : 해당 릴리즈에 미포함

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✅ 결론 요약

릴리즈	핵심 NF 도입
Rel-15	LMF, GMLC, TNGF 등 기본 5GC 구조
Rel-16	W-AGF, TSNAF 등 고정망/산업망 연동
Rel-17	UCMF, AAnF, TSCTSF, EASDF 등 API·TSC 기반 확장
Rel-18	NSWOF, NSSAAF, NSACF 등 슬라이스 보안/정책 분리 강화