通信网络/模拟和数字电话
电话网络最初设计用于传输语音数据。人耳只能真正听到高达 15 kHz 的声音，其中大部分只是不需要传输人声信号的高频杂音。因此，决定将电话网络限制在最大传输频率为 3400 Hz，最小频率为 400 Hz（以限制直流信号的通过，直流信号可能会损坏电路）。这使得电话网络的有效带宽为 3000 Hz，非常适合传输语音，但不太适合传输其他任何东西。
最初的电话调制解调器会使用现有的电话网络将互联网信号传输到远程 ISP。然而，新的 DSP 调制解调器使用更大的频率范围，并且这些信息在离开你的家后几乎立即与电话网络分离。新的语音技术，例如 VoIP 完全绕过了旧的电话基础设施，而是通过互联网传输语音信号。
本节中的章节将讨论电话网络的模拟和数字混合性质。
调制解调器是家庭用户连接互联网的最初普及方法。调制解调器根据不同的方案（随着时间的推移而改变）对数字数据进行调制，并将该数据通过电话网络传输。
电话网络最初设计为仅传输语音数据，因此大多数网络在不同的线路中安装了一系列低通滤波器，以防止高频数据或噪声损坏电路。因此，整个电话网络可以被视为具有 3000 Hz 的硬带宽。实际上，使用的线路具有更高的带宽，但电话网络会切断所有高频信号。DSL 调制解调器利用了这种“丢失的带宽”，但最初的调制解调器必须在 3000 Hz 的限制内工作。
如果我们采用电话线路的香农信道容量（假设信噪比为 40db，这几乎不可能），我们可以得到以下结果
如果我们将此结果代入奈奎斯特公式，我们可以找到需要使用多少传输级别才能获得此比特率
这将给出
因此，使用 128 级传输方案，我们可以通过调制解调器实现 40kb/sec 的理论最大比特率。
如果电话网络的理论香农容量为 40kbps，那么现代调制解调器如何才能达到 56kb/sec 的速度？V.42 调制解调器标准（这就是 56k 调制解调器）利用 Lempel-Ziv 压缩算法的标准实现，来缩小传输数据的尺寸，从而看似提高了传输速度。电话公司并没有神奇地突破香农极限，他们只是找到了绕过它的有趣方法。
一根双绞线电话线具有近 100 kHz 的带宽，尤其是在短距离内。在较长的距离内，噪声将在接收信号中发挥更大的作用，并且电线本身会随着距离的增加而更多地衰减信号。这就是为什么 DSL 仅在靠近电话局的地方提供，而不在偏远地区提供的原因。
DSL 信号需要添加 2 个新的硬件：DSL 调制解调器和 DSL 分路器，分路器位于电话公司，它将 DSL 信号（高频）与语音信号（低频）分开。此外，一些房屋可能需要安装额外的滤波器，以防止 DSL 和语音信号之间的串扰。
随着调制解调器和 DSL 技术的出现，电话公司已成为互联网不可或缺的一部分。因此，当电话开始数字化并通过互联网而不是旧的电话网络发送时，这并不奇怪。IP 语音 (VoIP) 是这种思路的合乎逻辑的结论。