5G/B5G无线网络不同场景中新业务骈兴错出,需要通信系统提供定制化的可靠性保障。时延约束下的可靠性,即网络时延低于业务时延阈值的概率,是衡量网络性能的重要指标,可指导网络控制,直接影响用户体验。统计型时延可靠性保障是5G/B5G网络走向成熟必须直面的问题。合理的带宽分配是可靠性保障的充要条件。受毫秒级时延的约束,实现业务严苛的可靠性保障需要网络的大带宽供应。精确的带宽需求评估和抽象决定了资源的高效分配。分组交换模式下,网络新业务亟需端到端时延可靠性保障,痛点是如何解耦统计型端到端时延可靠性要求与串联链路各节点服务需求的关系,实现可靠性保障在无线网接入节点与核心网多个节点间分而治之。构建精确的网络时延可靠性分析框架是实现统计型时延可靠性要求向带宽需求映射、指导资源配置的关键。无线接入网时延性能受制于业务流量的突发随机特性、无线信道的衰落特性、接入节点的接入机制;核心网时延性能取决于功能节点的服务能力、联网节点的转发机制。网络时延是多种具有复杂异质特性的随机过程耦合的产物。现有的Qo S（Quality of Service）理论体系存在数学上的壁垒,难以提供准确的时延性能分析框架,到达、服务包络曲线的保守估计、流近似的处理方式导致时延不可靠性的理论上界过于宽松。而在复杂网络场景中,对端到端时延可靠性的精确分析与保障研究更是屈指可数。本文致力于探索网络时延性能分析新理论,基于鞅论、Lyapunov理论等,研究鞅框架下统计型可靠性保障新方法,开发新算法。针对具有端到端时延可靠性要求的业务,提出端到端串联排队系统时延性能分析鞅框架;首次研究端到端时延可靠性约束下带宽需求抽象方法与端到端切片定制算法。针对聚合业务流到达的排队系统,考虑业务流之间的异质性与突发到达特性,基于鞅论与停时定理,提出一种精确的聚合业务流时延不可靠性分析方法。针对具有闭环时延可靠性要求的触觉业务,利用鞅构造,首次提出闭环时延可靠性分析框架,为触觉切片设计带宽抽象与服务速率需求实例化算法。主要创新工作如下:（1）为实现业务的端到端时延可靠性保障,针对节点提供异构服务的串联排队系统,开拓性的提出了一个端到端时延可靠性分析鞅框架。构建到达过程与服务过程的Wald鞅,利用鞅参数定义串联服务描述符,解决串联排队系统对到达流的服务能力无法度量的问题。在鞅域中评估系统可支持的最大平均到达速率以及各节点所需提供的最小平均服务速率,并提出到达偏差和服务偏差的概念,利用鞅的Doob不等式,实现了对累积到达与累积服务两种非平稳随机过程统计特性的分析。借助生成函数,推导端到端时延的互补累积分布。首次基于鞅框架设计了带宽抽象与端到端切片定制算法。为提高网络的可靠性,本文设定用户采用数据包复制热备份传输模式。对于由多条端到端链路构成的并联传输系统,创新性的提出可靠性分解与带宽抽象算法,实现了端到端时延可靠性要求与各节点带宽需求的解耦,并确定了每条端到端链路的可靠性目标。针对接入网切片实例化,受限于抽象带宽,以最小化功耗的时间平均为目标构建长时随机优化问题。基于Lyapunov漂移惩罚框架,通过小时间尺度上的用户调度和功率分配实现统计型的端到端时延可靠性保障。针对核心网切片实例化,在预定义转发概率的约束下,确定联网节点需要提供的转发速率。仿真结果验证了本文提出的端到端切片定制算法的有效性。（2）针对聚合业务流到达,单一服务的排队系统,构建了一个精确的时延可靠性分析鞅框架。考虑可靠性要求同质,但到达特性异质的业务流聚合,为体现业务流量的突发性、异质性以及批量到达特性,本文提出利用四态Markov调制的多项过程（Four-state Markov Modulated Multinomial Process,MMMP-4）建模两种业务流的交织混合到达行为。利用中断多项过程（Interrupted Multimomial Process,IMP）建模数据业务的零星到达与间断性。基于上鞅理论,构造Markov调制过程的到达鞅,确定复杂的鞅参数。利用独立上鞅过程的可乘性,构建队长鞅,实现了在鞅域对聚合到达排队系统队长行为的建模。定义关于队长的停时事件,基于鞅的停时定理,推导得到了一个紧致的聚合业务流时延违反概率上界,从鞅的角度,精确分析了聚合业务流时延不可靠性。仿真结果表明,系统的时延性能对聚合流量的突发性非常敏感。（3）针对具有闭环时延可靠性要求的触觉业务,首次研究闭环时延性能的鞅分析方法,设计可靠性保障算法。基于鞅论,考虑触觉业务的突发到达特性,构造触觉业务下行排队系统积压过程的积压鞅,确定了积压鞅的参数。定义联合考虑上下行时延的停时事件,将上行时延引入下行排队系统队列行为分析当中。借助停时定理,推导了一个紧致的受上行时延影响的下行链路时延不可靠性界,实现闭环时延可靠性分析框架的构造。在闭环时延可靠性要求的约束下,设计了下行链路带宽抽象与服务速率需求实例化算法。考虑触觉业务流的复杂随机特性和上行时延的动态影响,实现了将统计型闭环时延可靠性要求映射为下行链路的带宽需求。受限于抽象带宽,下行链路动态激活远程射频头（Remote Radio Head,RRH）以提供所需服务速率,实现触觉切片的定制。仿真结果验证了带宽抽象与服务速率需求实例化算法能够实现闭环时延可靠性保障。