近年来地震、海啸等自然灾害频发,导致传统有线和无线地面基础通信设施（如地面基站等）损毁严重,受灾地区的通信发生中断。无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）可以作为移动空中基站及中继,应用于灾后应急区域的快速通信部署,实现受灾地区通信连接的高效恢复。随着应急业务种类的与日俱增,如灾情实时感知与常态化监测等,各类应急业务时延服务质量（Quality-of-Service,Qo S）需求差异性不断增大,传统公平性时延服务质量保障（Deterministic Delay-Bounded Qo S Provisioning,DDQP）技术仅能满足单一的时延需求,如何保障无人机应急通信中业务的异构时延需求成为一大难题。下一代无人机应急通信网络将支持短数据包业务,如大规模机器到机器（Massive Machine-to-Machine,MM2M）通信等,这对端到端（End-to-End,E2E）时延提出了极为严格的要求。现有的无线信道传输策略仅适用于长数据包业务,如何实现短数据包的超低端到端时延数据传输是下一代无人机应急通信网络所必须设法解决的问题。因此,应急通信在时延管控方面面临巨大的挑战。为了解决以上问题,本文主要研究了面向应急通信的无人机时延管控技术。具体工作如下:一、基于统计性时延服务质量保障（Statistical Delay-Bounded Qo S Provisioning,SDQP）的无人机应急通信网络时延管控。本文通过建立基于统计性时延服务质量保障的差异化时延需求映射模型,表征无人机应急通信网络中各类业务的异构时延需求。本文部署无人机临时基站为用户提供数据传输,代替由于灾害导致严重损毁的地面大型基站,同时底层部署频谱共享设备到设备通信（Device-to-Device,D2D）以提高频谱效率并扩大覆盖范围。本文提出了不同时延服务质量需求下的无人机应急通信网络有效容量最优化问题,该问题受平均功率约束和无人机缓冲区大小约束。通过求解最优化问题,设计了面向统计性时延服务质量保障的最优资源分配方法。数据仿真结果分析了在无人机用户（UAV Users,UUs）和D2D用户共存的情况下D2D分布密度、干扰功率水平和干扰链路质量对有效容量的影响,并验证了本文提出的最优功率分配策略能在不同的时延服务质量需求下实现最大有效容量。二、基于有限块长度（Finite Block Length,FBL）传输的无人机应急通信网络时延管控。由于排队时延与传输时延之间存在权衡关系,而现有的研究都集中于优化单个时延,因此本文研究排队时延及传输时延的联合优化。基于有限块长度传输理论的无线信道传输策略,本文构建了统计性排队过程模型,分析了不确定性排队时延,提出在满足排队时延边界违反概率阈值约束下的平均端到端时延上界最小化问题,使得排队时延超出排队时延边界的概率保持在极低水平的同时,通过设计最佳有限块长度最大限度的降低平均端到端时延上界,保证无人机应急通信网络对端到端时延的严格需求。特别是,本文提出了到达速率随机服务速率固定下以及到达速率与服务速率均随机的平均端到端延迟上界最小化问题。对于到达速率随机服务速率固定的有限块长度传输,提出了基于参数近似和二分迭代的块长度优化方案,以最小化平均端到端延迟上界。将问题拓展到到达速率与服务速率均随机的有限块长度传输,提出了基于函数拟合和遍历搜索的最优块长度搜索方案,以最小化平均端到端延迟上界。数值仿真结果分析了不同数据包传输错误概率,信号发射功率,排队时延超限概率等参数下的平均端到端时延上界性能,验证了传输时延与排队时延之间的确具有权衡关系,表明存在一个最佳块长度使得平均端到端时延上界最小化,与LTE（Long Term Evolution）帧相比,本研究提出的方案可以将端到端时延减少到亚毫秒级别。