Η δομή πλαισίου STM-N αποτελείται από 9 σειρές και 270×N στήλες, χρησιμοποιώντας byte-διαπλεκόμενη πολυπλεξία, με αποτέλεσμα 9×270×N=2430×N byte. Κάθε byte είναι 8 bit και ο ρυθμός δεδομένων ανά byte είναι 64 kbit/s. Κάθε καρέ έχει περίοδο 125 μs και ρυθμό καρέ 8 kHz (8000 καρέ ανά δευτερόλεπτο). Το STM-1 είναι η πιο βασική δομή SDH. Κάθε καρέ έχει περίοδο 125 μs, που περιέχει 19440 (9x270x8) bit και ρυθμό μετάδοσης 19440 bit/125 μs=155520kbit/s. Επειδή το STM-N σχηματίζεται με την πολυπλεξία N STM-1 μέσω συγχρονισμού με παρεμβολή byte, ο ρυθμός δεδομένων του είναι N φορές εκείνος του STM-1.
Ένα πλαίσιο SDH αποτελείται από τρία μέρη: ωφέλιμο φορτίο, δείκτη μονάδας διαχείρισης (AU-PTR) και επιβάρυνση τμήματος (SOH), όπως φαίνεται στο σχήμα.
【Παράδειγμα 1-1】 Υπολογίστε τον ρυθμό καρέ, το μήκος καρέ και τον ρυθμό MSOH στο STM-16.
(1) Δεδομένου ότι η περίοδος πλαισίου του STM-N είναι 125 μs, το STM-16, ως ρυθμός εντός του STM-N, θα πρέπει επίσης να έχει περίοδο πλαισίου 125 μs.
(2) Δεδομένου ότι η δομή πλαισίου του STM-N είναι 9 σειρές και 270×N στήλες, το μήκος πλαισίου του STM-16 είναι 9×270×16=44880 byte ή 9×270×16×8=359040 bit.
(3) Επειδή το MSOH βρίσκεται στις πρώτες 9×N στήλες των σειρών 5-9 στο STM-N, υπάρχουν 5×9×16=720 byte MSOH σε ένα πλαίσιο STM-16. Εφόσον κάθε byte έχει ρυθμό 64 kbit/s, ο ρυθμός MSOH σε ένα πλαίσιο STM-16 είναι 720×64 kbit/s=46080 kbit/s.
Η περιοχή Segment Overhead (SOH) χρησιμοποιείται για την αποθήκευση byte που σχετίζονται με τη θέση του πλαισίου, τη λειτουργία, τη συντήρηση και τη διαχείριση για να διασφαλιστεί η σωστή και ευέλικτη μετάδοση του κύριου ωφέλιμου φορτίου πληροφοριών. Το SOH διαιρείται περαιτέρω σε Επιβάρυνση Τμήματος Αναγέννησης (RSOH) και Επιβάρυνση τμήματος πολλαπλών τμημάτων (MSOH). Η γενική επιβάρυνση του τμήματος αναγέννησης βρίσκεται στις σειρές 1-3 και στις στήλες 1-9×N στο πλαίσιο STM-N και χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση πλαισίου, την παρακολούθηση και τη διαχείριση της συντήρησης του τμήματος του αναγεννητή. Το Overhead τμήματος αναγέννησης (RSOH) δημιουργείται στην αρχή του τμήματος του αναγεννητή και προστίθεται στο πλαίσιο και τελειώνει στο τέλος του τμήματος του αναγεννητή, που σημαίνει ότι εξάγεται από το πλαίσιο για επεξεργασία. Επομένως, σε ένα δίκτυο SDH, η επιβάρυνση του τμήματος αναγέννησης πρέπει να τερματίζεται σε κάθε στοιχείο δικτύου. Το RSOH μπορεί να προσπελαστεί και να απομακρυνθεί τόσο στον αναγεννητή όσο και στον τερματικό εξοπλισμό. Η επιβάρυνση του τμήματος πολυπλεξίας κατανέμεται στις σειρές 5-9 και στις στήλες 1-9×N στο πλαίσιο STM-N. Χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση, τη συντήρηση και τη διαχείριση του τμήματος πολυπλεξίας. Δημιουργείται στην αρχή του τμήματος πολυπλεξίας και τελειώνει στο τέλος. Επομένως, η επιβάρυνση του τμήματος πολυπλεξίας μεταδίδεται με διαφάνεια στον επαναλήπτη και τερματίζει σε όλα τα άλλα στοιχεία δικτύου εκτός από τον επαναλήπτη.
Οι φυσικές οντότητες μεταξύ αναμεταδοτών ή μεταξύ επαναλήπτη και συσκευής ψηφιακής πολυπλεξίας ονομάζονται τμήματα αναγεννητή. Όλες οι φυσικές οντότητες μεταξύ δύο συσκευών πολυπλεξίας αποτελούν ένα τμήμα πολυπλεξίας. Η επιβάρυνση του τμήματος αναγέννησης σε διαφορετικά τμήματα αναγεννητή είναι ανεξάρτητη μεταξύ τους και η επιβάρυνση του τμήματος πολυπλεξίας σε διαφορετικά τμήματα πολυπλεξίας είναι επίσης ανεξάρτητη μεταξύ τους. Από την άποψη της στρώσης δικτύου, τα δίκτυα SDH χωρίζονται σε επίπεδο καναλιού και στρώμα μέσου μετάδοσης. Το επίπεδο καναλιού χωρίζεται περαιτέρω σε επίπεδα καναλιού χαμηλής-τάξης και σε επίπεδα καναλιού υψηλής-τάξης. Το στρώμα μέσου μετάδοσης μπορεί να χωριστεί στο στρώμα τμήματος και στο φυσικό στρώμα. Το στρώμα τμήματος μπορεί περαιτέρω να διαιρεθεί σε στρώματα πολυπλεξίας τμήματος και στρώματα αναγεννημένου τμήματος. Το φυσικό στρώμα είναι η γραμμή μετάδοσης, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Το Overhead παρέχει λεπτομερείς λειτουργίες παρακολούθησης και διαχείρισης για σήματα SDH σε κάθε επίπεδο. Η παρακολούθηση μπορεί να χωριστεί σε παρακολούθηση στρώματος τμήματος και παρακολούθηση επιπέδου καναλιού. Η παρακολούθηση στρώματος τμήματος διαιρείται περαιτέρω σε παρακολούθηση επιπέδου αναγεννημένου τμήματος και παρακολούθηση επιπέδου πολυπλεξίας τμήματος, ενώ η παρακολούθηση επιπέδου καναλιού χωρίζεται περαιτέρω σε παρακολούθηση επιπέδου καναλιού υψηλής-τάξης και παρακολούθηση επιπέδου καναλιού χαμηλής{3}}τάξης. Αυτό επιτυγχάνει λεπτομερή παρακολούθηση του STM-N σε κάθε επίπεδο. Για παράδειγμα, κατά την παρακολούθηση ενός συστήματος 2,5 Gbit/s, η επιβάρυνση του τμήματος αναγέννησης παρακολουθεί ολόκληρο το σήμα STM-16, η γενική επιβάρυνση του τμήματος πολυπλεξίας βελτιώνεται για να παρακολουθεί οποιοδήποτε από τα 16 STM-1 εντός του STM-16, η διαδρομή υψηλής τάξης εντός της επιβάρυνσης κάθε VM και βελτιώνει περαιτέρω την επιβάρυνση του VM4. Η επιβάρυνση διαδρομής βελτιώνει περαιτέρω την παρακολούθηση του VC-4 για την παρακολούθηση οποιουδήποτε από τα 63 VC-12. Αυτό επιτυγχάνει παρακολούθηση πολλαπλών επιπέδων από το επίπεδο των 2,5 Gbit/s έως το επίπεδο των 2 Mbit/s. Αυτές οι λειτουργίες παρακολούθησης υλοποιούνται χρησιμοποιώντας διαφορετικά byte γενικής χρήσης.
Ο δείκτης της μονάδας διαχείρισης αποθηκεύεται στις στήλες 1 έως 9 × N της σειράς 4 του πλαισίου. Υποδεικνύει την ακριβή θέση του πρώτου byte του ωφέλιμου φορτίου πληροφοριών εντός του πλαισίου STM-N, διασφαλίζοντας την ακριβή αναγνώριση των απαιτούμενων πληροφοριών. Η προσαρμογή ρυθμού πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας αυτόν τον δείκτη για να διασφαλιστεί η συμβατότητα με διάφορες υπηρεσίες ή συνδέσεις σε άλλα δίκτυα.
Η περιοχή ωφέλιμου φορτίου πληροφοριών αποθηκεύει διάφορες πληροφορίες τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών και έναν μικρό αριθμό bytes γενικής χρήσης καναλιού που χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της απόδοσης του καναλιού. Βρίσκεται σε όλες τις περιοχές της δομής πλαισίου STM-N εκτός από την επικεφαλίδα τμήματος και την περιοχή δείκτη της μονάδας διαχείρισης.
