Различают несколько технологий связи, основанных на цифровых каналах. Основными практически используемыми являются технологии плезиохронной и синхронной цифровой иерархии.
К магистральным каналам плезиохронной цифровой иерархии относятся каналы T1/T4, применяемые, в основном, в США и Японии, и каналы E1/E4, описанные в стандартах G.700 — G.706 и преимущественно распространенные в Европе.
Многоканальная система E1 (иначе DS-1 или канал E1) включает в себя 32 цифровых канала, называемых DS-0 (Digital Signal-0). При этом 30 каналов используются для передачи информации (например, голосового трафика телефонных компаний), а 2 канала предназначены для передачи служебных данных. В системе T1/T4 в канал T1 входит 24 канала DS-0. В каждом канале применена импульсно-кодовая модуляция с частотой следования отсчетов 8 кГц и квантованием сигналов по 28 = 256 уровням, что требует скорости передачи 64 кбит/с на один канал или 2048 кбит/с на аппаратуру E1 или 1544 Кбит/с на аппаратуру T1.
Следующие уровни в иерархии E1/E4 представлены каналами E2-E4 (DS-2, DS-3 и DS-4), причем канал каждого последующего уровня объединяет 4 канала предыдущего уровня, разделенных несколькими служебными битами. Поэтому требуемые в этих каналах скорости составляют 8488, 34368, 139264 Кбит/с соответственно. В иерархии T1/T4 канал T4 рассчитан на скорости около 260000 кбит/с.
В каналах PDH использовано временное мультиплексирование (TDM). Так, в канале T1 все 24 канала DS-0 передают в мультиплексор по одному байту, образуя 192-битный кадр с добавлением одного бита синхронизации. Суперкадр канала DS-1 в T1 составляют 24 кадра. В нем имеются контрольный код и синхронизирующая комбинация.
Сборку информации из нескольких линий предыдущего уровня и ее размещение в магистрали следующего уровня осуществляет мультиплексор. Канал DS-0 (один слот) соответствует одной из входных линий, т.е. реализуется коммутация каналов. Если какой-либо слот не используется из-за недогрузки канала, то возможно динамическое перераспределение слотов с помощью статистических мультиплексоров При этом временно весь канал DS-1 или его часть отдается одному соединению с интенсивным трафиком. Некоторые мультиплексоры позволяют маршрутизировать потоки данных, направляя их в другие мультиплексоры, связанные с другими каналами E1/T1, хотя собственно каналы E1/T1 называют некоммутируемыми.
Передача информации в каналах PDH реализуется с помощью четырехпроводного кабеля, каждая пара проводов предназначена для передачи в одном направлении. В случае E1/T1 обычно используют витую пару, для более высоких уровней иерархии применяют коаксиальный кабель или ВОЛС. Кодирование выполняют с помощью разновидностей кода AMI с заменой последовательностей из пяти подряд идущих нулей специальными комбинациями импульсов. Соединение каналов T1/E1 с ООД осуществляется посредством специальных устройств DSU (Data Service Unit) и CSU (Channel Service Unit), формирующих кадры T1/E1 и, кроме того, выполняющих мультиплексирование потоков.