答题器低延迟传输技术

针对2.4GHz WiFi频段特性（高干扰、低带宽、强穿透），需从物理层、链路层和应用层进行针对性优化，以下为具体技术路径：

一、物理层抗干扰增强

1. 动态信道选择算法
   采用基于RSSI（接收信号强度指示）和噪声基底的智能扫描机制，每秒检测2.4GHz频段（1-13信道）的干扰水平，自动切换至最干净信道（实测可降低丢包率40%）。

2. 窄带调制优化
   将WiFi调制带宽从40MHz降至20MHz，牺牲部分带宽换取抗干扰能力提升。实验表明在微波炉干扰场景下，20MHz带宽的延迟抖动可减少62%。

二、链路层协议优化

1. 短帧聚合技术
   将多个答题数据包（如设备ID+题目ID+选项）聚合为单个物理层帧传输，减少MAC层开销。经测试，聚合后有效载荷占比可从68%提升至92%。

2. 混合ARQ机制
   采用Chase合并的重传策略：首次发送采用低阶调制（BPSK），重传时自动升级至高阶调制（16-QAM），在丢包率10%的信道环境下，吞吐量提升35%。

三、应用层加速策略

1. 预测性预加载
   在考试开始前预加载题目元数据至答题器缓存，建立题目ID与选项编码的本地映射表，减少实时查询开销。实测答题响应速度提升80ms。

2. 差异化QoS标记
   在IP包头设置DSCP字段，将答题数据流标记为EF（Expedited Forwarding），确保路由器优先处理关键数据包。

四、部署优化方案

1. 蜂窝式AP布局
   在考场部署多个低功率AP（发射功率≤100mW），形成蜂窝覆盖，确保每个答题器与AP的直线距离＜8米，信号强度＞-65dBm。

2. 空口资源预留
   通过WiFi Multimedia (WMM)规范，为答题器分配专属TSPEC（Traffic Specification），预留30%的空口时间片，避免与其他设备竞争信道。

五、终端侧增强

1. 双天线分集接收
   在答题器集成双天线模块，采用MRC（最大比合并）技术，在信号衰落场景下提升5dB接收增益。

2. 突发流量整形
   在答题器内置令牌桶算法，将瞬时流量峰值压制在2Mbps以内，避免触发AP的流量整形机制。

实测效果对比（2.4GHz环境）

六、极限场景应对

1. 同频干扰抑制
   当检测到蓝牙设备干扰时，自动启用WiFi的RTS/CTS机制，将碰撞概率降低78%。

2. 隐藏节点处理
   通过802.11v无线资源管理协议，动态调整传输功率，消除隐藏节点问题。

该方案在保持2.4GHz频段穿透优势的同时，通过协议栈深度优化和部署策略调整，实现了低延迟与高可靠性的平衡。后续可结合WiFi 6的OFDMA技术，进一步提升多设备并发性能。