Основным отличием  технологии SDH от PDH является использование совершенно иного принципа мультиплексирования. Технология SDH основана на полной синхронизации всех цифровых каналов и сетевых элементов в пределах всей сети. Синхронизация обеспечивается с помощью соответствующих систем синхронизации и управления транспортной сетью.

Технология SDH по сравнению с PDH имеет ряд особенностей и преимуществ:

- предусматривает прямое мультиплексирование (ввод\вывод) компонентных потоков, что обеспечивает быстрый и легкий доступ к индивидуальным компонентным потокам с целью их ввода\вывода и коммутации;

- предусматривает размещение в цикле передачи (фрейме) служебной информации для маршрутизации потоков, контроля и управления сетями различной топологии современными методами, основными на компьютерных технологиях.

- расширен диапазон скоростей передачи за пределы скоростей передачи системы PDH;

- обеспечивает совместимость систем PDH европейской и американской иерархий.

Принципиальным отличием систем SDH от всех ранее разработанных ЦСП является то, что они предназначены только для высокоэффективной передачи и распределения цифровых потоков, формируемых аппаратурой PDH, ATM и др. технологий. Цифровые каналы (потоки) PDH являются входными (полезной нагрузкой) для транспортной сети SDH. Все эти потоки передаются (транспортируются) по трактам транспортной сети в виде информационных структур – виртуальных контейнеров (VC) соответствующего уровня. Так, например, для транспортировки потоков европейской иерархии

(2М) и (8М) используются VC низшего порядка (VC-1 и VC-2 соответственно), а для транспортировки потоков (34М) и (140М) используются VC высшего порядка (VC-3 и VC-4 соответственно). Каждой из VC имеет трактовый (маршрутный) заголовок (РОН), который содержит информацию, необходимую для управления, маршрутизации и контроля качества прохождения контейнера по транспортной сети. Наличие заголовка обеспечивает доставку и выделение контейнера в соответствии с адресом его получателя.

Важной особенностью систем SDH является то, что виртуальные контейнеры меньшей емкости могут быть размещены в VC большей емкости.

Группы однотипных или разнотипных виртуальных контейнеров объединяются и передаются по сетевым трактам в виде информационных структур – синхронных транспортных модулей (контейнеров) того или иного уровня (порядка).

Структура первичного цифрового потока в иерархии SDH соответствует синхронному транспортному модулю первого порядка (STM-1) со скоростью передачи . Синхронные транспортные модули более высокого порядка формируются путем мультиплексирования модулей более низкого порядка. Коэффициент мультиплексирования равен 4. В соответствии с этим иерархия SDH предусматривает синхронные транспортные модули второго порядка (STM-4 со скоростью ), третьего (STM-16 со скоростью ) и четвертого порядка (STM-64 со скоростью ). Следует заметить, что начиная с STM-4 мультиплексирование осуществляется в оптическом диапазоне. Синхронный транспортный модуль STM-N, как и любой другой контейнер, снабжен маршрутным заголовком и другой информацией, которая обеспечивает его доставку по адресу получателя.

Основным звеном транспортной сети SDH является тракт передачи, структурная схема которого приведена на рис. 5.3.

Тракт передачи представляет собой логическое соединение между элементом сети SDH, в котором осуществляется формирование («сборка») виртуального контакта (например, из компонентных потоков PDH), и элементом сети, в котором VC расформировывается  («разбирается»).

Мультиплексорная секция представляет собой средство передачи информации между двумя сетевыми элементами, в которых осуществляется сборка (разборка) STM-N до компонентных потоков.

Регенераторная секция представляет собой участок системы передачи между двумя смежными регенераторами, или между оконечным оборудованием, в котором STM-N формируется или принимается, и регенератором, или между двумя смежными регенераторами.

В зависимости от порядка («емкости») виртуального контейнера различают тракты виртуальных контейнеров  низшего порядка (VC-1, VC-2) и тракты виртуальных контейнеров  высшего порядка (VC-3, VC-4).

В качестве линий передачи используются волоконно-оптические кабели, спутниковые или радиорелейные линии связи (по ним можно передавать в электрическом виде только цифровой поток STM-1).

Характерной особенностью трактов SDH является высокая степень резервирования как линейных трактов, так и узлов мультиплексорного оборудования. В частности, линии передачи между элементами сети обычно полностью резервируются, что позволяет избежать потерь большого объема информации при авариях.