现今的网络变得越来越庞大和复杂，网络性能测量技术通过对网络各方面性能指标的测量和分析，实现对网络行为的理解及建模，从而为网络管理、改进提供科学依据。 网络分组的单向时延是反映网络性能的最基本参数之一，其它许多网络测量指标都与其有直接或间接的关系。在端到端单向时延测量技术中，最关键的技术之一端系统间时间同步技术至今并没有得到很好的解决。在现有的时间同步技术中，要么同步精度较低无法满足高精度应用的要求，要么使用昂贵的外部硬件来保证精度却又无法实现大规模应用。 本文深入分析了分组端到端单向时延的形成原因，指出排队时延是影响分组端到端单向时延的最关键因素。系统描述了端系统时钟动态性的数学模型。并指出端系统间的时间同步应包含时钟同步和频率差补偿两部分。在总结分析现有时间同步技术误差产生的主要原因的基础上，结合IP专用网的特殊环境，提出了一种基于分段过滤的时间同步算法(SFTS算法)。该算法共包含三个部分：服务器主动式时钟同步算法用以实现IP专用网上的大规模时钟同步；间隔时间补差用以解决频率差补偿问题；排队过滤及频率跳变过滤算法用以保证整个算法的准确性。随后通过大量仿真确定了算法中的关键参数。并分析得出了影响数据包排队的主要因素：背景流量的突发性、背景流量包大小和路径带宽。最后在实验网上对本文所提出的时间同步算法进行了验证并与NTP协议进行了对比。实验结果表明，本文所提出的时间同步算法可实现0.01．毫秒级的同步精度。