随着Internet规模和复杂性的不断增加,网络设计规划和管理操作越来越困难,高效准确的描述Internet运行状况和网络特性是网络运营和维护的关键。时延是网络性能指标中的重要参数,在实际应用中,网络特性的表现大多依赖于某一个方向上的性能,端到端时延的测量与估计就变得尤为重要。本文提出了一种新的估计端到端时延的方法-往返规划算法,对正向与反向相对两个方向上的时延进行测量,并假定每一个方向上经历最小时延的分组不经历排队时延。把不同分组在两个方向上经历的最小时延之和看成是同一个分组经历的“往返时延”。而当两个方向上经历最小时延的分组不在同一时刻发送时,这个“往返时延”会受通信双方时钟频差的影响,本文采用调整其中任一分组发送时刻的方法消除了此影响。通过理论验证了新方法较传统方法不会增加算法复杂度,并通过实际测量证明了新方法具有更好的性能。本文对Internet端到端时延特性进行了分析,以实例说明了端到端时延具有一定的自相似性和很强的非线性,构造了合适的泛函网络模型进行系统辨识,同时对三条不同类型链路实测的端到端时延数据进行了验证,结果表明所构造的泛函网络模型能较准确描述Internet端到端时延的动力学特征。