在数字网中，以数字信号形式和时分复用方式进行通信。数据等数字信号可以直接在数字网中传输；语音和图像等模拟信号传输须在发送端进行模拟-数字变换，并在接收端进行数字-模拟反变换。

1962年，美国将24路脉冲编码调制系统应用于室内电话中继线路；1970年，法国的程控数字电话交换机在拉尼翁地区开始建网试运行；1976年，美国在芝加哥开通了程控数字长途电话交换机。脉冲编码调制系统与程控数字电话交换机结合使用，便形成综合数字网。

语音信号的模拟-数字变换可采用脉冲编码调制、自适应差值编码调制和增量调制（Δ调制）等方式。常采用的8比特脉冲编码调制，是时分多路通信中的主要制式。脉冲编码调制设备包括终端设备和再生中继器。终端设备除出入中继器外，基本由发送支路和接收支路构成。再生中继器能使在传输过程中变形的脉冲恢复原状。脉冲编码调制时分数字交换设备的空分级具有很高的时分复用系数（一般为256或512），终局用户容量可达10万线，使交换设备具有很大的灵活性和适应性。

数字网除了具有抗干扰性强、失真不积累、终端设备简单、体积小并且便于加密等特点外，数字一体化和大容量是组网时最突出的优点，可使数字网在连接点上不再需要数-模和模-数变换，在交换局间建立更多的直达路由，减少汇接。因此，可以节省费用，提高传输性能，更经济地实现高质量通信。

综合业务数字网（integrated service digital network，ISDN）提供用户间端对端的数字连接，是能够同时承担电话和多种非电话业务的通信网。它是在综合数字网的基础上发展起来，其业务综合的关键要素是用有限类型的连接和通用的用户-网络接口来提供各种业务服务。ISDN支持包括交换连接（电路交换连接和分组交换连接）和非连接传输（或称非交换连接）。20世纪80年代初，国际电报电话咨询委员会（国际电信联盟电信标准分局的前身）提出了ISDN的概念和建议，包括两类用户-网络接口，即B通路接口和H通路接口。但由于ISDN是从IDN演变而来，已有的数字网多是基于64千比特／秒通路的电路交换，所以ISDN的基本功能是提供端到端的64千比特／秒的数字连接。根据各国具体情况和网络发展策略来决定是否提供网内业务综合、用户-网络接口以及其他功能。