近年来,随着5G/B5G无线移动通信技术的飞速发展,在5G支持低时延、高可靠、大容量通信的基础上,B5G要求更高的容量（5G网络的100倍以上）、更高的数据速率（1Tbit/s量级以上）、无缝覆盖、超低的时延以及更高的可靠性。毋庸置疑,时延和丢包率都是5G/B5G系统中最基本的网络性能指标,而丢包率又与系统传输队长有关。此外,5G/B5G网络在提高网络性能的同时,也致力于绿色节能以减少成本。因此在提供QoS保障的同时,系统的能量效率也是考虑的一项重要因素。本文针对面向5G/B5G系统的QoS建模及应用的主要研究创新点和工作成果如下:1)针对多根条件下的端到端无线通信系统队长问题,基于有效带宽和有效容量模型提出了一个端到端无线系统模型,本文假定到达的数据包长服从多种较为复杂的分布,这些分布产生多个QoS指数,并且含有复数,使用牛顿迭代法精确地找到了这些根;另外,本文提出了一种边缘概率矩阵法,精确地估计了端到端队长的概率分布函数。仿真结果验证了本文所提方案得出的端到端无线通信系统队长分布的精确性。2)针对端到端无线通信系统的时延及跨层能效问题,提出了一种时延分布的解决方案以及一种能效功控方案。基于端到端无线系统模型,本文假定到达的数据包长服从亚指数分布,据此提出了一种矩阵几何方法,有效地解决了系数问题,精确估计了端到端时延的概率分布函数;另外,本文将端到端无线系统模型建模为一个双模电路下的能效分析模型,提出了时延约束下的能效优化的功率分配方案。通过该方法的分析结果与仿真结果以及其他方法的对比,验证该方法得出的端到端无线通信系统时延分布的精确性。3)针对时延约束的能量效率问题,提出了一种应用于车辆到车辆（Vehicle-to-Vehicle,V2V）场景下的功率控制方案。基于考虑干扰下的V2V通信系统模型,本文将V2V通信建模在一个双模电路下,使其对系统效率的优化更加精确;另外,本文将能量效率优化问题转化为一个准凸优化问题,提出了一个基于二分法的查找算法,有效地找到最优解,实现了精确地功率控制,优化了能量效率。仿真结果验证了该方案的准确性。综上所述,论文主要基于端到端无线通信系统中的队长与时延分布问题,精确估计了多根（含复根）条件下无线通信系统中端到端队长与时延的概率分布函数,在此基础上提出了一种跨层能效功率控制方案,最后将该方案应用于V2V场景下并给出了解决方法。