汉代边防建设的主要内容就是“建塞徼，起亭隧”，“以候望通烽火”，所谓“修障隧备塞之具”，则可以守边待寇(《汉书·匈奴传下》)。隧是最基层的边防机构。一般相隔数里即设一燧，其间隔里数似无严格的规定。燧有燧长，又有燧卒三、四人。白天一般以举烽和燔积薪作为报警信号，夜间则举炬火和燔积薪，有时还以表、烟、鼓作为辅助信号。《史记·周本纪》：“幽王为大鼓”；《墨子·杂守》：“亭一鼓”，“烽火以举，辄五鼓传”；司马相如《子虚赋》：“击灵鼓，起烽燧”；《太平御览》卷三三五引晋蔡漠与弟书：“军之耳目，当用烽鼓，烽可遥见，鼓可遥闻，须臾百里。”居延汉简可见所谓“鼓下卒”(50916、51329)，《守御器簿》中也有“鼓一”(5061)，又可见“应皆署鼓下为罢卒治车”(1933A)简文，敦煌汉简也有涉及“鼓”的内容(1552、2262)。吴礽骧在《汉代蓬火制度探索》一文中说：“但居延、敦煌汉简的蓬火品约中，却无击鼓示警的规定。或许鼓仅用于城防攻战和野战，而不用于边塞候望报警。”“在广漠无垠的戈壁沙漠中，音响传播效果极差，故鼓的作用受到很大限制；加上戈壁气候，四季刮风，远距数里的烽燧之间，鼓声是难以起到报警作用的。”（《汉简研究文集》，243页）汉代烽燧制度中“鼓”的作用，可能仍是值得进一步探讨的问题。居延汉简中可以看到有关边防人员“备火”(121A)、“惊(警)烽火”(2787A)的简文，敦煌汉简亦可见所谓“明逢(烽)火”(2279B)。烽燧的作用，主要在于当发现敌情时，根据敌人的数量及入侵程度施示不同等级的信号。关于在不同情况下所应发出信号的规定，称“烽火品约”。1974年居延甲渠候官16号房屋遗址中出土较完整的《塞上火品约》，编号为EPF16：1—17：
●匈人奴昼入殄北塞举二□烦一燔一积薪夜入燔一积薪举礁上离合苣火毋绝至明甲渠三十井塞上和如品(1)
●匈人奴昼甲渠河北塞举二燔一积薪夜入燔一积薪举堠上二苣火毋绝至明殄北三十井塞和如品(2)
●匈奴人昼入甲渠河南道上塞举二坞上大表一燔一积薪夜入燔一积薪举堠上二苣火毋绝至明殄北三十井塞上和如品(3)
●匈奴人昼入三十井降虏隧以东举一燔一积薪夜入燔一积薪举堠上一苣火毋绝至明甲渠殄北塞上和如品(4)
●匈奴人昼入三十井候远隧以东举一燔一积薪堠上烟一夜入燔一积薪举堠上一苣火毋绝至明甲渠殄北塞上和如品(5)
●匈奴人渡三十井县索关门外道上隧天田失亡举一坞上大表一燔二积薪不失亡毋燔薪它如约(6)
●匈奴人入三十井诚北县索关以内举燔薪如故三十井县索关诚以南举如故毋燔薪(7)
●匈奴人入殄北塞举三后复入甲渠部累举旁河后复入三十井以内部累举堠上直上(8)
●匈奴人入塞守亭鄣不得下燔薪者旁亭为举燔薪以次和如品(9)
●塞上亭见匈奴人在塞外各举部如品毋燔薪其误亟下灭火候尉吏以檄驰言府(10)
●夜即闻匈奴人及马声若日且入时见匈奴人在塞外各举部次亭晦不和夜入举一苣火毋绝尽日夜灭火(11)
●匈奴人入塞候尉吏亟以檄言匈奴人入火传都尉府毋绝如品(12)
●匈奴人入塞承塞中亭举燔薪□□□□火品约官□□□举□□毋燔薪(13)
●匈奴人即入塞千骑以上举燔二积薪其攻亭郭坞壁田舍举燔二积薪和如品(14)
●县田官吏令长丞尉见火起亟令吏民□□□诚北隧部界中民田畜牧者□□为令(15)
●匈奴人入塞天大风风及降雨不具火者亟传檄告人走马驰以急疾为□(16)
●右塞上火品约(17)
居延所出属于“烽火品约”的汉简，还有1411、2887等，敦煌汉简则有520、2257等。
居延可归入“烽火品约”的残简，有10818、14330、10439、1634、27912、3512、3518、3516、3515等，敦煌汉简又有2264、2433等。
居延汉简可见所谓“蓬隧长”(28517)，“蓬长”、“都长”(2815)，“督长”(214113)，“督蓬隧士吏”(51626)，“大史”(53430B)，“督隧史”(1488)，“督掾”(4218)，“督”(13239)。敦煌汉简也有“督”(2183、2396)、“督蓬□”(1544)简文。这些大约都是烽燧系统各级管理人员的官职称谓。陈梦家认为：“在汉代《功令》第四十五，则有‘烽长’之名，居延汉简有‘督燧长’之名，凡此皆是长。长可以称为烽燧长、督燧长，犹士吏亦称为‘督烽燧士吏’。”“简中称为‘督烽’者为郡‘督烽掾’。汉制边郡有督烽掾，其佐或即汉简的‘大烽燧史’。”《后汉书·西羌传·滇良》记载，汉章帝元和三年(86)秋，号吾“轻入寇陇西界，郡督烽掾李章追之，生得号吾”。陈梦家指出：“至于汉简单称‘督烽’者或即督烽掾，犹督邮掾之省称督邮。”陈梦家：《汉代烽燧制度》，见《汉简缀述》，176~177页。
烽燧系统并不仅仅用于消极防御，在调动部队指示攻击目标时，也可以发挥作用。“望亭燧之皎皎，飞旗帜之翩翩”(《艺文类聚》卷二七引刘歆《遂初赋》)，旗帜即亭上之表，其作用，一则示警，一则激励。司马相如《喻告巴蜀民檄》：“夫边郡之士，闻烽举燧燔，皆摄弓而驰，荷兵而走，流汗相属，唯恐居后，触白刃，冒流矢，义不反顾，计不旋踵，人怀怒心，如报私仇。”(《史记·司马相如列传》)烽燧以信息传递之急疾，可以迅速调动军民进入紧急战备状态。《续汉书·百官志五》刘昭注补引《汉官仪》：“边郡太守各将万骑，行鄣塞烽火追虏。”说明烽燧信号可用以指示敌情，又可以调度部队。
《汉书·赵充国传》：“北边自敦煌至辽东万一千五百余里，乘塞列隧有吏卒数千人。”《后汉书·西羌传·羌无弋爰剑》：“障塞亭燧出长城外数千里。”“西海之地初开以为郡，筑五县，边海亭燧相望焉。”《后汉书·杜茂传》：“镇守北边，因发边卒筑亭候，修烽火。”烽燧之设置，至于汉王朝边地防御体系的最前沿。汉时烽燧还被作为边地沟通内地的通信形式。《后汉书·马成传》：
十四年，屯常山、中山以备北边，并领建义大将军朱祐营，又代骠骑大将军杜茂缮治障塞，自西河至渭桥，河上至安邑，太原至井陉，中山至邺，皆筑保壁，起烽燧，十里一候。
烽燧系统实际上已成为覆盖面甚为广阔的通信网络。《史记·匈奴列传》：“胡骑入代句注边，烽火通于甘泉、长安。”《后汉书·南匈奴列传》论曰：“候列郊甸，火通甘泉。”李贤注：“列置候兵于近郊畿，天子在甘泉宫，而烽火时到甘泉宫也。”都说烽火信号可传递至于京畿。讨论汉代烽火信号的传递速度，可依据居延汉简中的资料：
过半通府府去降虏百五十九里当行一时六分定行五时留迟三时四分解何(1811A)
正月癸巳日下八分时万
入亡人赤表一桓通南
定军燧长音界中卅五里表
福燧卒同受平乐隧卒同即日日入一分半时东望隧卒行三分半分中程(E JT24：46)
据推算，汉代烽火传递速度每时100里左右，每昼夜1 800里左右吴礽骧《汉代篷火制度探索》指出：“汉代蓬火一汉时约行99汉里。按，西汉行十八时制，一昼夜当行1 782汉里。据陈梦家推算，一汉里约相当于今325米。若以此数折算汉代蓬火传递速度，一昼夜当行57915公里。”初师宾《居延烽火考述——兼论古代烽号的演变》则指出：“汉代烽火每时行百里，昼夜约达千八百汉里。”“汉一里约四百公尺强，每时百里，昼夜行今千三、四百里左右，新简‘居延呜沙里去太守府千六十三里’(EPT50：10)。张掖太守府治得。这段路途，按邮书每时行十里计，需六昼夜。新简‘诣府定行十三日给俸不便’(EPT53：128)，约是居延至得乘轺车运行的时间。牛车需行廿余日，烽火最快，只需十时六分半。若再继续传至京师长安，约需廿五时，全程二昼夜(卅六时)可达。”（两篇论文均载《汉简研究文集》）在与唐《烽式》“凡烽火一昼夜须行二千里”的传递速度进行比较时，因折算方式不同，结论亦有差异。吴文以为“汉代的蓬火速度较唐代为低”，初文则认为“汉代烽火之速度、效率较唐代烽火高”。，烽燧系统显然提供了当时最为迅捷的通信方式。
《汉书·韩安国传》说，秦时蒙恬开拓北边，“辟数千里，以河为竟，累石为城，树榆为塞，匈奴不敢饮马于河，置然后敢牧马。”可见匈奴也实行烽燧制度。匈奴“置”的具体情形，以及这种通信形式最初出现于中原农耕区还是草原游牧区，都是值得进一步探讨的课题。