Il protocollo SDH definisce nel dettaglio le modalità per aggregare (o [[multiplazione|multiplare]]), a livello logico e a vari livelli di gerarchie logiche possibili, flussi dati a [[bit-rate]] diverse e ritrasmetterli tutti insieme sua grandi distanze sul [[canale (telecomunicazioni)|canale]] di comunicazione con tecniche di tipo [[Time Division Multiplexing|TDM]] a interlacciamento di [[byte]] (''byte interleaving''). A differenza della [[Plesiochronous Digital Hierarchy]] (''Gerarchia Digitale Plesiocrona o PDH''), il protocollo SDH si basa sul fatto che tutti gli elementi della rete sono tra loro statisticamente sincronizzati con lo stesso ''clock'' con una precisione molto elevata (stessa frequenza e stessa [[fase (segnali)|fase]]). In combinazione a ciò, la definizione di una speciale struttura di trama con l'aggiunta di un numero significativo di informazioni di servizio (''[[overhead]]'') permette non solo l'estrazione diretta di un singolo traffico tributario senza dover effettuare la demultiplazione completa dell'intero flusso rendendo la rete molto più flessibile ed efficiente, ma anche il trasferimento di informazioni essenziali per la corretta gestione della rete e per la sua auto-protezione a fronte di guasti o di condizioni anomale o degrado. Il risultato finale è che il protocollo SDH consente di raggiungere elevatissimi livelli di [[qualità di servizio]] (disponibilità di servizio del 99,999%) e notevoli strumenti per il controllo e monitoraggio in tempo reale dell'intera rete di trasmissione.
