docs: group-FEC 16+2 задокументирован, рабочая точка соука -p 4000 (§12.7)

- README §12.7 — журнал этапа (расчёт 16+2, таблица прогонов, находка overrun) - README §10 — перенумерация: п.6=group-FEC, ARQ/FDD→п.7, туннель→п.8, видео→п.9 - README §9 — техдолг #6 обновлён (group-FEC закрывает симплекс-потери) - docs/BENCHMARK.md, CLAUDE.md, test_file_link.sh — соук-точка -p 4000 - transmitter.c — снят -Wdiscarded-qualifiers на crc_generate_key (const-каст)
2026-07-15 09:48:26 +03:00
parent 23b60c6fa2
commit 4bf1a6df7b
5 changed files with 95 additions and 16 deletions
--- a/CLAUDE.md
+++ b/CLAUDE.md
@@ -30,6 +30,10 @@ PHY: OFDM через liquid-dsp 1.8.0 + FFTW/NEON, FEC RS(255,223).
 - FEC RS(255,223), payload ≤ 1024 Б исходных (≤ 5 блоков, 1275 Б в эфире)
 - Симплекс-тест: обе платы 915 МГц. FDD (этап 2): A TX915/RX868, B зеркально
 - RX gain 50 дБ manual; TX gain: кабель −40, антенны от −20
+- Пауза TX: короткие ≤1 МБ — `-p 3000`; длинные/group-FEC — `-p 4000` (§12.7).
+  НА 10 МБ-СОУКЕ `-p 3000` СРЫВАЕТ ядро 0 (~60 Overrun) — только `-p 4000`.
+- Защита информации (шифрование/аутентификация) — отложена, требования ОКР нет.
+  Формат кадра с резервом; при появлении требования — лёгкий AEAD, +16 Б/кадр.

 ## Формат кадра (заголовок 12 Б)
 0-1: 0xF0 0xAA | 2-5: seq u32 BE | 6-7: len u16 BE | 8-9: nblocks |
--- a/README.md
+++ b/README.md
@@ -235,7 +235,7 @@ ssh root@192.168.2.1 '/tmp/ofdm_bench 1.92'
 | 3 | `fec_decode()` liquid не сообщает о неисправимых RS-блоках → счётчик `rs_saved` фиктивен. Достоверный критерий — только CRC/md5 поверх данных | ✅ исправлено: CRC32 поверх данных до RS на TX, сверка после декода на RX; `rs_saved`/`rs_fail` достоверны (подтверждено loopback'ом, §12.2) |
 | 4 | Внешний NCO-CFO в receiver: `set_phase(0)` на границах буферов рвёт фазу; ofdmflexframesync и так компенсирует CFO сам | ✅ исправлено: внешний NCO удалён, CFO оставлен только как телеметрия |
 | 5 | TX пушит весь буфер 16384 сэмпла при кадре ~10300 → ~35% эфира впустую + паузы `-p` | ✅ исправлено: `iio_buffer_push_partial(idx)` + дренаж хвоста DMA перед закрытием |
-| 6 | Нет ARQ: потерянный кадр = молчаливая дыра в файле. seq в заголовке есть, но RX его игнорирует | ⚙️ частично: добавлен детектор пропусков seq (лог `[ПОТЕРЯ]` + счётчик «Потери seq»); ARQ ещё нет |
+| 6 | Нет ARQ: потерянный кадр = молчаливая дыра в файле. seq в заголовке есть, но RX его игнорирует | ⚙️ частично: детектор пропусков seq (лог `[ПОТЕРЯ]` + счётчик) + **групповой стирающий FEC 16+2 закрывает ≤2 потери/группу на симплексе без обратного канала (§12.7, п.6)**; полный ARQ — на дуплексе (п.7) |

 ## 10. Дорожная карта

@@ -247,17 +247,23 @@ ssh root@192.168.2.1 '/tmp/ofdm_bench 1.92'
   ✅ первый OTA-приём — 10 КБ байт-в-байт, EVM −22.7 дБ (§12.3)  
   ✅ пауза `-p 6000` убрала throughput-потери (100 КБ — 100/100);
      на 1 МБ остаточный PER ≈ 0.2% (2 кадра). Побайтовый md5 на объёме отложен
-      на ARQ/дуплекс (п.6) — решение §12.3; веха симплекса = PHY-линия + PER
+      на ARQ/дуплекс (п.7) — решение §12.3; веха симплекса = PHY-линия + PER
 4. ✅ антенны на столе — PER 10 МБ ≈ 0.36%, свип TX gain (§12.4),
   рабочая точка −20 дБ; линия SNR-ограничена, целостность 100%
 5. ✅ **3-стадийный RX-конвейер** (§12.6): ядро 0 — только
   `ofdmflexframesync_execute`; ядро 1 — refill+конвертация **и RS-декод**.
   Рабочая пауза `-p 6000` → `-p 3000`, throughput 90 → 120 КБ/с (**×1.36**),
   FQ drops 0 (RS не узкое место). `-p 0` на этом PHY недостижим — осознанное
-   ограничение; побайтовый лосслесс — через ARQ (п.6).
-6. FDD 868/915 двусторонняя + ARQ с обратным каналом + меры из docs/NOTES.md
-7. UDP-туннель поверх линка; затем web-настройка (libmicrohttpd)
-8. Видео (raw UDP, пакеты ≤1472 Б) — при устойчивом PER
+   ограничение; побайтовый лосслесс на симплексе — групповым FEC (п.6, §12.7).
+6. ✅ **Групповой стирающий FEC 16+2** (§12.7): восстановление молчаливых
+   потерь кадров БЕЗ обратного канала (RAID-6-стиль P+Q над GF(256): 16 кадров
+   данных + 2 паритета, закрывает ≤2 стёртых кадра/группу). Соук 10 МБ
+   байт-в-байт на рабочей точке `-p 4000`. Защита информации (лёгкий AEAD,
+   +16 Б/кадр, <1% CPU) — отложена, требования ОКР «R-Link» нет; формат
+   с резервом под неё.
+7. FDD 868/915 двусторонняя + ARQ с обратным каналом + меры из docs/NOTES.md
+8. UDP-туннель поверх линка; затем web-настройка (libmicrohttpd)
+9. Видео (raw UDP, пакеты ≤1472 Б) — при устойчивом PER

 ## 11. Диагностика (шпаргалка)

@@ -340,13 +346,13 @@ TX паузой `-p 6000` возвращает систематическую п
 Дальнейшие рычаги: (1) **устойчивая передача файла** требует избыточности —
 на симплексе это forward-redundancy (TX гонит файл N раз, RX пишет кадры по
 `seq` в нужное смещение, дыры заполняются за проходы), полноценный ARQ — на этапе
-дуплекса (§10 п.6); (2) двухпоточный конвейер RX (BENCHMARK §«резервы» п.2) —
+дуплекса (§10 п.7); (2) двухпоточный конвейер RX (BENCHMARK §«резервы» п.2) —
 поднимет throughput и позволит убрать паузу. `test_file_link.sh` теперь с
 параметрами `PAUSE`/`FEC`/`TXGAIN`. **Рычаг (2) реализован и опровергнут —
 см. §12.5.**

 **Решение (2026-07-14):** побайтовый лосслесс на объёме отложен на этап дуплекса —
-там ставится полноценный ARQ с обратным каналом (§10 п.6). На текущем симплекс-
+там ставится полноценный ARQ с обратным каналом (§10 п.7). На текущем симплекс-
 этапе forward-redundancy не внедряем; веха этапа — работоспособная PHY-линия и
 измеренный PER.

@@ -375,7 +381,8 @@ TX паузой `-p 6000` возвращает систематическую п

 **Итог симплекс-этапа:** PHY OTA-линия работает и охарактеризована по мощности,
 целостность 100% (мусор в файл не попадает), PER ≈ 0.1–0.3% в рабочей зоне.
-Остаток к «надёжной побайтовой» передаче = ARQ на этапе дуплекса (§10 п.6).
+Остаток к «надёжной побайтовой» передаче на симплексе закрыт групповым FEC
+(§12.7, §10 п.6); полный ARQ — на этапе дуплекса (§10 п.7).

 ### 12.5 Двухпоточный RX и диагностика паузы (2026-07-14)

@@ -436,8 +443,67 @@ docs/BENCHMARK.md «Разбивка стоимости по стадиям»):
  ~90 КБ/с на `-p 6000` = **×1.36** (не ×4–5 — эфир кадра 5.33 мс доминирует над
  паузой; прежняя оценка исправлена).
 - `-p 0` по-прежнему недостижим (sync сам 0.86× realtime, §12.5) — осознанное
-  ограничение PHY, лосслесс на объёме — через ARQ (§10 п.6).
+  ограничение PHY, лосслесс на объёме — групповым FEC (§12.7) или ARQ (§10 п.7).
+
+### 12.7 Групповой стирающий FEC 16+2 (§10 п.6) — 2026-07-15
+
+Симплекс закрывает молчаливые потери кадров БЕЗ обратного канала (ARQ требует
+дуплекса, п.7). Потери одиночные и с известной позицией (из seq) — это
+*стирания*, поэтому оптимально стирающее кодирование, а не дублирование.
+
+**Метод (по расчёту).** Группа = 16 кадров данных + 2 паритета над GF(256)
+(полином 0x11d, генератор g=2, RAID-6-стиль): P = ⊕dᵢ, Q = ⊕gⁱ·dᵢ. Позиции
+стираний известны → 2 паритета закрывают ≤2 стёртых кадра на группу.
+
+| Вариант | Overhead | Остаток на 10 МБ (PER 0.26%) |
+|---|---|---|
+| Дублирование 2× | 100% | ~0.07 кадра |
+| XOR 16+1 | 6.25% | ~0.6 группы — НЕ лосслесс |
+| **16+2 (выбрано)** | **12.5%** | **~0.009 группы** → ~99% передач байт-в-байт |
+
+Формат: hdr[11] (был резерв) = флаги `[bit7 GF_MODE][bit6 GF_PARITY][bit5 GF_Q]
+[bits4-0 idx 0..17]`; hdr[11]=0 = legacy (RX автодетект по первому кадру, старый
+путь не тронут). Паритетный кадр несёт 1026 Б (2 Б меты `k′`/`tail_len`
+ 1024 Б паритета) → те же 5 RS-блоков (1275 Б в эфире), что и данные →
+геометрия PHY не меняется, бенчмарк §2 в силе (правило №6 не срабатывает).
+GF-математика самопроверена офлайн: `make gftest` — **774400 кейсов** (все
+`k=1..16`, все пары стираний, все комбинации наличия P/Q), **0 ошибок**.
+Стоимость GF-кодека < 0.2% ядра, ложится в поток C (RS).
+
+**Прогоны OTA (2026-07-15, TXGAIN −20, симплекс 915 МГц):**
+
+| Тест | Размер | `-p` | Потери seq | Overrun | GF восст | GF провал | md5 |
+|---|---|---|---|---|---|---|---|
+| Регрессия legacy (`GROUPFEC=0`) | 1 МБ | 3000 | 0 | 0 | — | — | ✅ |
+| Group | 1 МБ | 3000 | 4 | 0 | 4 | 0 | ✅ |
+| Group стресс (−29 дБ) | 1 МБ | 3000 | 3 | 0 | 3 | 0 | ✅ |
+| **Соук** | 10 МБ | 3000 | 208 | **62** | 38 | **44** | ✗ |
+| Диагностика legacy (`GROUPFEC=0`) | 10 МБ | 3000 | 213 | 63 | — | — | ✗ |
+| **Соук** | 10 МБ | 4000 | 33 | **0** | 31 | **0** | ✅ **байт-в-байт** |
+
+**Ключевая находка — overrun рвёт стирающий FEC на длинной дистанции.**
+Соук на `-p 3000` дал **44 провала группы** против ~6 по независимой модели
+(λ=0.42 стирания/группу, Пуассон) = **×7 сверх ожидания** → потери
+**кластеризуются в пачки**, а не рассыпаны. Источник — 62 overrun ядра 0:
+каждый роняет подряд идущие seq = подряд идущие idx одной группы, пробивая
+бюджет ≤2. Диагностика (`GROUPFEC=0`, тот же 10 МБ) дала те же 63 overrun и
+2.7% потерь → **срыв ядра 0 присущ sustained-соуку сам по себе, group-FEC ни
+при чём**; рабочая точка `-p 3000` из §12.6 снята на коротких прогонах и на
+10 МБ-соук не переносится (поток B не держит realtime на непрерывном потоке
+дольше).
+
+**`-p 4000` даёт ядру 0 запас → Overrun 0 → чистый floor** (33 стирания на
+640 групп = λ=0.05, независимые одиночные) → 16+2 закрыл всё с запасом
+(GF провал 0), **10 МБ байт-в-байт**. Интерливер (разнос кадров группы против
+пачек) оказался **не нужен**: убрав overrun паузой, получили редкие
+независимые стирания, где у 16+2 колоссальный margin.
+
+**Рабочая точка group-FEC / длинных передач: `-p 4000`** (~95 КБ/с; цена
+против `-p 3000` — ~12 КБ/с за Overrun 0 и лосслесс). Короткие передачи
+(≤1 МБ) остаются рабочими на `-p 3000` (§12.6). Защита информации (лёгкий
+AEAD, +16 Б/кадр, <1% CPU) — отложена, требования ОКР «R-Link» нет; формат
+кадра с резервом под неё.

 ---
-*Ввод в строй: 14-07-2026. Замеры CPU и базовые решения — 10-07-2026.
+*Ввод в строй: 14–15-07-2026. Замеры CPU и базовые решения — 10-07-2026.
 Прошивка v0.38, liquid-dsp 1.8.0.*
--- a/docs/BENCHMARK.md
+++ b/docs/BENCHMARK.md
@@ -137,8 +137,13 @@ sync-only **1.649 vs 1.652** без него = 0.2%. Гипотеза кэш-к
 Эмпирическое колено ~2500 мкс — выше нуль-запасной модели 1333 из-за джиттера
 планировщика (запас ~2×). Throughput 90 → 120 КБ/с = **×1.36** (не ×4–5:
 эфир кадра 5.33 мс доминирует над паузой). Абсолютный `-p 0` недостижим —
-sync сам 0.86× realtime; лосслесс на объёме — через ARQ или дешевле PHY
-(M=32/CP=8, резерв п.1).
+sync сам 0.86× realtime; лосслесс на объёме — групповым FEC (README §12.7),
+ARQ или дешевле PHY (M=32/CP=8, резерв п.1).
+
+> ⚠️ **Соук-точка (README §12.7, 2026-07-15):** `-p 3000` держит Overrun 0 на
+> коротких прогонах (≤1 МБ), но на 10 МБ-соуке ядро 0 всё же срывается
+> (~60 Overrun, потери 2.7%) — рабочая точка §12.6 снята на коротких прогонах.
+> Для длинных передач / группового FEC — **`-p 4000`** (Overrun 0, ~95 КБ/с).

 ## Неисследованные резервы (если понадобится > 1.92 MSPS)

--- a/scripts/test_file_link.sh
+++ b/scripts/test_file_link.sh
@@ -16,8 +16,10 @@ RATE=1920000                # НЕ поднимать: бюджет CPU, docs/BE
 BW=1500000
 TXGAIN="${TXGAIN:--30}"     # OTA: переопредели, напр. TXGAIN=-20 scripts/test_file_link.sh
 FEC="${FEC:-rs8}"           # rs8 | none — фаза 3.2 гоняет сначала none, потом rs8
-PAUSE="${PAUSE:-3000}"      # пауза TX между кадрами, мкс. Рабочая точка 3-стадийного
-                            # RX (§12.6): чисто, ~120 КБ/с. Ниже ~2500 — Overrun на ядре 0
+PAUSE="${PAUSE:-3000}"      # пауза TX между кадрами, мкс. §12.6: `-p 3000` чист на
+                            # коротких (≤1 МБ). §12.7: на 10 МБ-соуке ядро 0 срывается
+                            # (~60 Overrun) — для длинных/group-FEC ставь PAUSE=4000.
+                            # Ниже ~2500 — Overrun на ядре 0 сразу
 GROUPFEC="${GROUPFEC:-1}"   # 1 = групповой стирающий FEC 16+2 (§12.7): TX шлёт -G,
                            # RX автодетектит по hdr[11]. 0 = legacy (потери = дыры)
 [ "$GROUPFEC" = 1 ] && GFLAG="-G" || GFLAG=""
--- a/src/transmitter.c
+++ b/src/transmitter.c
@@ -33,7 +33,9 @@ static void tx_frame(ofdmflexframegen fg, struct iio_buffer *buf, fec enc,
        // неисправимых блоках — единственный надёжный критерий на RX (техдолг #3).
        uint8_t framed[GF_PAR_PAY + 4];         // ≥ данные+4 и ≥ паритет 1026+4
        memcpy(framed, pl, n);
-        unsigned int crc = crc_generate_key(LIQUID_CRC_32, pl, n);
+        // liquid crc_generate_key() не помечает вход const (API-огрех), хотя
+        // только читает буфер — снимаем const кастом, чтобы -Wextra был чист.
+        unsigned int crc = crc_generate_key(LIQUID_CRC_32, (unsigned char *)pl, n);
        framed[n]     = (crc >> 24) & 0xFF;
        framed[n + 1] = (crc >> 16) & 0xFF;
        framed[n + 2] = (crc >> 8) & 0xFF;