對於基本概念的認識是非常重要的，比如說：碼元、位元、波特、幀，以及由此產生的碼元速率、位元率、波特率，還有位同步（位元同步）、幀同步等等資訊。
1、碼元和碼元速率
乙個數字脈衝稱為乙個碼元。如字母a的ascii碼是1000001，可用7個脈衝來表示，亦可認為由7個碼元組成。
碼元速率表示單位時間內訊號波形的變換次數，即通過通道傳輸的碼元個數。
2、位元和位元率
若碼元取0和1兩個離散值，則乙個碼元攜帶1位元（bit）的資訊。若碼元可取4個離散值，則乙個碼元攜帶2位元資訊。一般的，乙個碼元攜帶的資訊量n（位元）與碼元取的離散值個數n具有如下關係：
n=log2(n)
位元率指單位時間內通道上傳送的資訊量（位元數），也叫資料速率。
3、波特及波特率
若信號碼元寬度為t秒，則碼元速率b=1/t，單位叫波特，這是為了紀念電報碼的發明者法國人波特（baudot），故碼元速率也叫波特率，或稱作調製速率、波形速率、符號速率。
4、奈式定理
2023年奈奎斯特推導出有限頻寬無雜訊通道的極限波特率，稱為奈氏定理。若通道頻寬為w，則奈氏定理的最大碼元速率為：
b=2w （baud）
奈氏定理指定的通道容量也叫奈氏極限，它由通道的物理特性決定。超過奈氏極限傳送脈衝訊號是不可能的。因此要進一步提高波特率，就必須改善通道的頻寬。
5、通道容量
數字通道的通頻帶（即頻寬）決定了通道中能不失真的傳輸脈衝序列的最高速率，即通道容量。
在一定波特率下提高資料速率的途徑是用乙個碼元表示更多的位元數。若把兩位元編碼為一碼元，則資料速率可成倍提高，我們有公式：
r = b log2(n)= 2 w log2(n)（b/s）
式中r表示資料速率，b、n、w的含義如上所述，單位為每秒位元（bits per second），記為bps或b/s。
6、夏農公式
夏農（shannon）提出有雜訊通道的極限資料速率用下述公式計算
c = w log2(1+s/n)
式中，w
為通道頻寬，s
為訊號的平均功率，n
為雜訊平均功率，
叫訊雜比。
7、通道延遲
是指訊號在通道中從源端到達宿端需要的時間。它與通道的長度及訊號傳播速度有關。電訊號一般已接近光速的速度（300m/µs）傳播，但隨介質的不同而略有差別。例如，電纜中的傳播速度一般為光速的77%，即200m/µs左右。一般來說，考慮訊號從源端到達宿端的時間是沒有意義的，但對於一種具體的網路，我們經常對該網路中相距最遠的兩個站之間的傳播時延感興趣。這時要考慮訊號傳播速度即網路通訊線路的最大長度。如500m銅軸電纜的時延大約是2.5µs，遠離地面3.6萬公里的衛星，上行和下行的時延均約270ms。
1、目的、原因及一般方法
（1）目的：使接收端接收的每一位資訊都與傳送端保持同步。
說人話：
位同步（位元同步）的目的是為了將傳送端傳送的每乙個位元都正確地接收下來。這就要在正確的時刻（通常就是在每一位的中間位置）對收到的電平根據事先已約定好的規則進行判決。例如，電平若超過一定數值則為1，否則為0。
（2）原因：
資料通訊雙方的計算機在時鐘頻率上存在差異，而這種差異將導致不同的計算機的時鐘週期的微小誤差。儘管這種差異是微小的，但在大量的資料傳輸過程中，這種微小誤差的積累足以造成傳輸的錯誤。因此，在資料通訊中，首先要解決的是收發雙方計算機的時鐘頻率的一致性問題。
（3）一般方法：求接收端根據傳送端傳送資料的起止時間和時鐘頻率，來校正自己的時間基準和時鐘頻率，
1、非同步通訊中
僅僅有位同步還不夠。
因為資料要以幀為單位進行傳送。若某乙個幀有差錯，以後就重傳這個出錯的幀。因此乙個幀應當有明確的界限，也就是說，要有幀定界符。接收端在收到位元流後，必須能夠正確地找出幀定界符，以便知道哪些位元構成乙個幀。接收端找到了幀定界符並確定幀的準確位置，就是完成了"幀同步"(frame synchronization)。
非同步通訊方式在計算機網路中使用得較多。我們可以注意到，資料幀在接收端出現的時間是不規則的。因此在接收端必須進行幀定界。但幀定界也常稱為幀同步。因此，當我們看到"幀同步"時，應當弄清這是同步通訊中的幀同步，還是非同步通訊中的幀定界。
以字元為單位的非同步通訊中，由於每乙個字元只有8個位元，因此只要收發雙方的時鐘頻率相差不太大，在開始位的觸發下，這8個位元的位同步很容易做到，因此不需要採取其他措施來實現位同步（但不等於說可以不要位同步）。
2、同步通訊中
在使用pcm的時分復用通訊中（這種通訊都採用同步通訊方式），接收端僅僅能夠正確接收位元流是不夠的。接收端還必須準確地將乙個個時分復用幀區分出來。因此要利用特殊的時隙（包含有一些特殊的位元組合），使接收端能夠把每乙個時分復用幀的位置確定出來，這也叫做幀同步。
同步通訊方式在電信網中使用得非常廣泛，其中的乙個重要特點是在傳送端連續不斷地傳送位元流中，即使有的時隙沒有被使用者使用，但用於同步的時隙也要保留在時分復用幀中的相應位置上。在同步通訊中幀同步的任務就是使接收端能夠從收到的連續位元流中確定出每乙個時分復用幀的位置。
在同步通訊中，最精確的同步方法是使全網時鐘精確同步。全網的主時鐘的長期精度要求達到 ± 1.0 ? 1011，因此必須採用原子鐘（例如，銫原子鐘），但這樣的同步網路的**很高（如sdh/sonet網路）。實際上，在同步通訊中，也可以採用比較經濟的方法實現同步。這種方法就是在接收端設法從收到的位元流中將位同步的時鐘資訊提取出來（傳送端在傳送位元流時，傳送時鐘的資訊就已經在所傳送的位元流之中了）。這種同步方式常稱為準同步(plesiochronous)。在教材中的圖3-16中介紹的曼徹斯特編碼就能夠使接收端很方便地從收到的位元流中將時鐘資訊提取出來，這樣就能夠很容易地實現位同步。在以幀為傳送單位的非同步通訊中，接收端通常也是採用從收到的位元流中提取時鐘資訊的方法來實現位同步。
3、注意
強調一下，在非同步通訊時，接收端即使找到了資料幀的開始處，也還必須將資料幀中的所有位元逐個接收下來。因此，接收端必須和資料幀中的各個位元進行位元同步（這就是非同步通訊中的同步問題）。
試想：如果接收端不知道每乙個位元要持續多長時間，那怎樣能將乙個個位元接收下來呢？
因此，不管是同步通訊還是非同步通訊，要想接收位元塊中的每乙個位元，就必須和位元塊中的位元進行位同步（位元同步）。
自同步法是指能從資料訊號波形中提取同步訊號的方法。典型例子就是著名的曼徹斯特編碼，常用於區域網傳輸。在曼徹斯特編碼中，每一位的中間有一跳變，位中間的跳變既作時鐘訊號，又作資料訊號；從高到低跳變表示"1"，從低到高跳變表示"0"。還有一種是差分曼徹斯特編碼，每位中間的跳變僅提供時鐘定時，而用每位開始時有無跳變表示"0"或"1"，有跳變為"0"，無跳變為"1"。
兩種曼徹斯特編碼是將時鐘和資料報含在資料流中，在傳輸**資訊的同時，也將時鐘同步訊號一起傳輸到對方，每位編碼中有一跳變，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的抗干擾性能。但每乙個碼元都被調成兩個電平，所以資料傳輸速率只有調製速率的1/2。
就是說主要用在資料同步傳輸的一種編碼方式。
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