网络层析成像可以在无需中间节点协作的情况下,估计得到包括网络拓扑结构在内的多种网络状态特征参数。网络链路时延特征参数估计是网络层析成像研究的主要内容之一。网络链路时延特征参数能刻画网络链路时延分布的特征,通过他们能够获得网络链路时延分布,他们对网络故障处理、流量控制、多媒体、网络结构设计等许多方面有十分重要的作用。现有链路连续时延分布的估计方法可分为两类：第一类方法先假设时延满足某种分布,然后利用端到端测量数据估计分布参数；第二类方法先估计链路时延特征参数,再利用该参数来估计时延分布,虽无需假设时延满足某种分布,但需要中间节点协作。本文针对两类方法的不足,以第二类方法为基础,研究时延特征参数估计的方法以及利用该特征参数估计时延分布的方法。本文首先提出了基于单播端到端测量的网络链路时延累积量估计方法。主要工作包括：(1)研究现有的累积量估计方法,提出了时延高阶累积量的二叉树模型,并提出了基于抽象二叉树网络集的全网建模方法。以此为基础,提出基于单播背靠背包的全网平行探测方法和基于单播背靠背包测量的链路时延高阶累积量估计方法。(2)分析各种用来模拟多播环境的特殊单播包,提出了基于单播探测包组的链路时延高阶累积量估计方法。(3)研究了EM算法以及EM算法在时延估计中的应用,运用EM算法估计时延一阶累积量。(4)在NS中验证了上述提出的各种链路时延累积量估计方法的准确性。本文以前期研究中提出的链路时延累积量估计方法为基础,进一步提出了基于单播端到端测量的网络链路时延分布估计方法。主要工作包括：(1)研究了累积量、Edgeworth series、概率密度函数以及分布函数他们之间的相互关系,提出了利用累积量和Edgeworth series近似分布函数的方法。(2)结合前面提出的链路时延累积量估计方法,提出了基于单播端到端测量的网络链路时延分布估计方法。(3)以前期累积量估计的仿真结果为基础,进一步用仿真验证了链路时延分布估计方法的准确性。