A estrutura do quadro STM-N consiste em 9 linhas e 270×N colunas, usando multiplexação-intercalada de bytes, resultando em 9×270×N=2430×N bytes. Cada byte tem 8 bits e a taxa de dados por byte é de 64 kbit/s. Cada quadro tem um período de 125 μs e uma taxa de quadros de 8 kHz (8.000 quadros por segundo). STM-1 é a estrutura SDH mais básica. Cada quadro tem um período de 125 μs, contendo 19.440 (9x270x8) bits e uma taxa de transmissão de 19.440 bits/125 μs=155520kbit/s. Como o STM-N é formado pela multiplexação de N STM-1s por meio de sincronização intercalada de bytes, sua taxa de dados é N vezes maior que a do STM-1.
Um quadro SDH consiste em três partes: carga útil, ponteiro de unidade de gerenciamento (AU-PTR) e sobrecarga de seção (SOH), conforme mostrado na figura.
【Exemplo 1-1】 Calcule a taxa de quadros, o comprimento do quadro e a taxa MSOH no STM-16.
(1) Como o período de quadro do STM-N é de 125 μs, o STM-16, como taxa dentro do STM-N, também deve ter um período de quadro de 125 μs.
(2) Como a estrutura do quadro do STM-N tem 9 linhas e 270×N colunas, o comprimento do quadro do STM-16 é 9×270×16=44880 bytes ou 9×270×16×8=359040 bits.
(3) Como o MSOH está localizado nas primeiras 9×N colunas das linhas 5-9 no STM-N, há 5×9×16=720 bytes de MSOH em um quadro STM-16. Como cada byte tem uma taxa de 64 kbit/s, a taxa MSOH em um quadro STM-16 é 720×64 kbit/s=46080 kbit/s.
A área Segment Overhead (SOH) é utilizada para armazenar bytes relacionados ao posicionamento, operação, manutenção e gerenciamento do quadro para garantir a transmissão correta e flexível da carga útil da informação principal. O SOH é ainda dividido em Regenerator Segment Overhead (RSOH) e Multiplex Segment Overhead (MSOH). A sobrecarga do segmento do regenerador está localizada nas linhas 1-3 e nas colunas 1-9×N no quadro STM-N e é usada para posicionamento do quadro, monitoramento e gerenciamento de manutenção do segmento do regenerador. O Regenerator Segment Overhead (RSOH) é gerado no início do segmento regenerador e adicionado ao quadro, e termina no final do segmento regenerador, o que significa que é extraído do quadro para processamento. Portanto, em uma rede SDH, o overhead da seção regeneradora deve terminar em cada elemento da rede. O RSOH pode ser acessado e deslocado tanto no regenerador quanto no equipamento terminal. A sobrecarga da seção de multiplexação é distribuída nas linhas 5 a 9 e nas colunas 1 a 9 × N no quadro STM-N. É usado para monitoramento, manutenção e gerenciamento da seção de multiplexação. É gerado no início da seção de multiplexação e termina no final. Portanto, a sobrecarga da seção de multiplexação é transmitida de forma transparente no repetidor e termina em todos os outros elementos da rede, exceto no repetidor.
As entidades físicas entre repetidores ou entre um repetidor e um dispositivo de multiplexação digital são chamadas de seções regeneradoras. Todas as entidades físicas entre dois dispositivos de multiplexação constituem uma seção de multiplexação. A sobrecarga da seção regeneradora em diferentes seções do regenerador é independente uma da outra, e a sobrecarga da seção de multiplexação em diferentes seções de multiplexação também é independente uma da outra. Do ponto de vista das camadas de rede, as redes SDH são divididas em camada de canal e camada de meio de transmissão. A camada de canal é ainda dividida em camadas de canal de ordem-baixa e camadas de canal de ordem-alta. A camada do meio de transmissão pode ser dividida em camada de segmento e camada física. A camada de segmento pode ser ainda dividida em camadas de segmento multiplexadas e camadas de segmento regeneradas. A camada física é a linha de transmissão, conforme mostrado na figura.
Overhead fornece funções granulares de monitoramento e gerenciamento para sinais SDH em cada camada. O monitoramento pode ser dividido em monitoramento da camada de segmento e monitoramento da camada de canal. O monitoramento da camada de segmento é ainda dividido em monitoramento da camada de segmento regenerado e monitoramento da camada de segmento multiplexado, enquanto o monitoramento da camada de canal é dividido em monitoramento da camada de canal de alta-ordem e monitoramento da camada de canal de{3}}ordem baixa. Isso alcança monitoramento granular de STM-N em cada camada. Por exemplo, no monitoramento de um sistema de 2,5 Gbit/s, a sobrecarga da seção do regenerador monitora todo o sinal STM-16, a sobrecarga da seção de multiplexação é refinada para monitorar qualquer um dos 16 STM-1s dentro do STM-16, a sobrecarga do caminho de ordem superior refina ainda mais isso para monitorar o VC-4 dentro de cada STM-1, e a sobrecarga do caminho de ordem inferior refina ainda mais o monitoramento de VC-4 para monitorar qualquer um dos 63 VC-12s. Isso alcança monitoramento multinível do nível de 2,5 Gbit/s ao nível de 2 Mbit/s. Essas funções de monitoramento são implementadas usando diferentes bytes de overhead.
O ponteiro da unidade de gerenciamento é armazenado nas colunas 1 a 9 × N da linha 4 do quadro. Ele indica a localização precisa do primeiro byte da carga de informações dentro do quadro STM-N, garantindo a identificação precisa das informações necessárias. O ajuste da taxa é realizado usando este ponteiro para garantir a compatibilidade com vários serviços ou conexões com outras redes.
A área de carga útil de informações armazena diversas informações de serviços de telecomunicações e um pequeno número de bytes de sobrecarga de canal usados para monitoramento de desempenho de canal. Ele está localizado em todas as áreas da estrutura do quadro STM-N, exceto na sobrecarga do segmento e na área do ponteiro da unidade de gerenciamento.
