Н. А. Соколов около тридцати лет занимается исследовательской работой, связанной построением и развитием телекоммуникационных сетей. В 1982 году защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. В 1988 году присвоено ученое звание «Старший научный сотрудник».
Им опубликованы две монографии по актуальным вопросам развития электросвязи и свыше 70 научных работ в отечественных и в зарубежных журналах. Член IEEE. Дважды приглашался руководством журнала «IEEE Communications Magazine» в качестве редактора для подготовки статей, посвященных развитию телекоммуникационных сетей в России и в странах Восточной Европы.