実際の通信システムでは周波数分割多重化と同様に階層的に多重化を行う。この事をハイアラーキ（hierarchy）、デジタル信号の場合を特にデジタルハイアラーキ（digital hierarchy）と言う。まず、上のように各チャネルの信号（0次群）において時分割多重を行う。これにおいて生じたデジタル信号を1次群とする。次に、この1次群の多重化信号を数チャネル多重化して2次群信号を形成する。このように順次信号を多重化し、高速のディジタル信号にしていく。デジタル通信網においてはこのようにして多重化された様々な階層の伝送系を必要に応じて接続していくことで構成される。しかし、この階層構造は国によりまちまちであったため、国際間通信の活発化により階層構造を世界的に統一する必要が生じた。その結果、生まれたのが同期デジタルハイアラーキ（synchronous digital hierarchy、略称：SDH）である。
