Fin qui si è fatta l’assunzione implicita che i segnali e le sequenze di cui si discute siano segnali certi, ovvero completamente noti, in forma di espressione analitica (ad es., una sinusoide con ampiezza e fase noti) oppure nei termini di una forma d’onda registrata. Al contrario, un sistema di comunicazione deve essere progettato per poter funzionare altrettanto bene per tutti i possibili segnali appartenenti ad una medesima classe, che prendono il nome di segnali (o processi) aleatori in quanto definiti unicamente da un punto di vista probabilistico, o per meglio dire, statistico.

Non solo costituisce la base per trattare i segnali aleatori, ma anche per definire la quantità di informazione di un messaggio, le prestazioni di un collegamento, i fenomeni che caratterizzano le trasmissioni radiomobili, il dimensionamento di una rete... Per questo al cap. 6 sono riassunti concetti di calcolo delle probabilità e di statistica, immediatamente applicati nel cap. 7 per arrivare a descrivere sia i segnali certi che quelli aleatori mediante lo stesso formalismo analitico.

Con questi termini si indicano due funzioni discusse al cap. 7, una del tempo e l’altra della frequenza, che è possibile definire per i segnali sia certi che aleatori, e che ne permettono la trattazione in modo unificato ai fini della relativa stima spettrale. Osserveremo come processi molto correlati siano caratterizzati da una densità di potenza di tipo colorato, mentre al contrario i processi scarsamente correlati saranno identificati da una densità di potenza di tipo bianco [23]  [23] I termini colorato e bianco hanno origine da una similitudine con l’energia luminosa, per cui se la luce bianca indica l’indiscriminata presenza di tutte le lunghezze d’onda, così uno spettro bianco indica la presenza in egual misura di tutte le frequenze; viceversa, come una luce colorata dipende dal prevalere di determinate frequenze nella radiazione elettromagnetica, così uno spettro colorato indica la prevalenza di alcune frequenze su altre..

Viene trattata al cap. 22 ed affonda le radici nel calcolo delle probabilità. Affronta il problema del dimensionamento di collegamenti che trasportano più messaggi contemporaneamente, ovvero che li trasmettono su di un medesimo mezzo trasmissivo in forma multiplata. In particolare, la teoria del traffico consente di analizzare e confrontare le prestazioni offerte dalle reti basate sulla commutazione di circuito o di pacchetto, dal punto di vista della probabilità di blocco e del ritardo medio.