Struktura okvira STM-N sastoji se od 9 redova i 270×N kolona, koristeći multipleksiranje sa-preplitanjem bajtova, što rezultira 9×270×N=2430×N bajtova. Svaki bajt je 8 bita, a brzina podataka po bajtu je 64 kbit/s. Svaki kadar ima period od 125 μs i brzinu kadrova od 8 kHz (8000 sličica u sekundi). STM-1 je najosnovnija SDH struktura. Svaki okvir ima period od 125 μs, koji sadrži 19440 (9x270x8) bita, i brzinu prijenosa od 19440bit/125μs=155520kbit/s. Budući da je STM-N formiran multipleksiranjem N STM-1 kroz sinhronizaciju sa preplitanjem bajtova, njegova brzina podataka je N puta veća od STM-1.
SDH okvir se sastoji od tri dijela: korisnog opterećenja, pokazivača upravljačke jedinice (AU-PTR) i nadzemnog dijela (SOH), kao što je prikazano na slici.
【Primjer 1-1】 Izračunajte brzinu kadrova, dužinu kadra i brzinu MSOH u STM-16.
(1) Pošto je period okvira STM-N 125 μs, STM-16, kao brzina unutar STM-N, također treba imati period okvira od 125 μs.
(2) Pošto je struktura okvira STM-N 9 redova i 270×N kolona, dužina okvira STM-16 je 9×270×16=44880 bajtova ili 9×270×16×8=359040 bita.
(3) Pošto se MSOH nalazi u prvih 9×N kolona redova 5-9 u STM-N, postoji 5×9×16=720 bajtova MSOH u STM-16 okviru. Pošto svaki bajt ima brzinu od 64 kbit/s, brzina MSOH u STM-16 okviru je 720×64 kbit/s=46080 kbit/s.
Segment Overhead (SOH) područje se koristi za pohranjivanje bajtova koji se odnose na pozicioniranje okvira, rad, održavanje i upravljanje kako bi se osigurao ispravan i fleksibilan prijenos glavnog informacionog tereta. SOH je dalje podijeljen na Regenerator Segment Overhead (RSOH) i Multiplex Segment Overhead (MSOH). Nadzemni dio segmenta regeneratora nalazi se u redovima 1-3 i kolonama 1-9×N u STM-N okviru i koristi se za pozicioniranje okvira, praćenje i upravljanje održavanjem segmenta regeneratora. Overhead segmenta regeneratora (RSOH) se generiše na početku segmenta regeneratora i dodaje se okviru, a završava se na kraju segmenta regeneratora, što znači da se izdvaja iz okvira za obradu. Stoga, u SDH mreži, nadzemni dio sekcije regeneratora mora završiti na svakom mrežnom elementu. RSOH-u se može pristupiti i locirati i na regeneratoru i na terminalnoj opremi. Odjeljak multipleksiranja iznad glave je raspoređen u redove 5-9 i kolone 1-9×N u STM-N okviru. Koristi se za praćenje, održavanje i upravljanje sekcijom za multipleksiranje. Generiše se na početku sekcije multipleksiranja i završava se na kraju. Stoga se nadzemni dio multipleksiranja transparentno prenosi na repetitor i završava na svim ostalim elementima mreže osim na repetitoru.
Fizički entiteti između repetitora ili između repetitora i uređaja za digitalno multipleksiranje nazivaju se regeneratorske sekcije. Svi fizički entiteti između dva uređaja za multipleksiranje čine sekciju za multipleksiranje. Regeneratorska sekcija u različitim sekcijama regeneratora je nezavisna jedna od druge, a nadzemna sekcija multipleksiranja u različitim sekcijama multipleksiranja je također neovisna jedna od druge. Iz perspektive slojevitosti mreže, SDH mreže su podijeljene na sloj kanala i sloj medija za prijenos. Sloj kanala je dalje podijeljen na slojeve kanala niskog{4}}sloja i kanalne slojeve visokog{5}}reda. Sloj medija za prijenos može se podijeliti na segmentni sloj i fizički sloj. Segmentni sloj se dalje može podijeliti na multipleksirane segmentne slojeve i regenerirane segmentne slojeve. Fizički sloj je dalekovod, kao što je prikazano na slici.
Overhead pruža detaljne funkcije praćenja i upravljanja za SDH signale na svakom sloju. Monitoring se može podijeliti na praćenje sloja segmenta i praćenje sloja kanala. Nadgledanje sloja segmenta je dalje podijeljeno na regenerirano praćenje sloja segmenta i praćenje multipleksiranog sloja segmenta, dok je praćenje sloja kanala dalje podijeljeno na nadgledanje sloja kanala visokog{2}}nadzora i niskog{3}}nadgledanje sloja kanala. Time se postiže granularno praćenje STM-N na svakom sloju. Na primjer, u praćenju sistema od 2,5 Gbit/s, nadzemna dionica regeneratora nadzire cijeli signal STM-16 signala, nadzemna dionica multipleksiranja je rafinirana da nadgleda bilo koji od 16 STM-1 unutar STM-16, gornji dio puta višeg reda dalje pročišćava ovu putanju VC-1 i nižeg reda unutar svake staze STM-1 kako bi nadgledao Overhead dodatno usavršava praćenje VC-4 za praćenje bilo kojeg od 63 VC-12. Time se postiže višeslojni nadzor od nivoa od 2,5 Gbit/s do nivoa od 2 Mbit/s. Ove funkcije nadzora se implementiraju korištenjem različitih nadzemnih bajtova.
Pokazivač upravljačke jedinice je pohranjen u kolonama 1 do 9 × N reda 4 okvira. On ukazuje na preciznu lokaciju prvog bajta korisnog opterećenja informacija unutar STM-N okvira, osiguravajući tačnu identifikaciju potrebnih informacija. Podešavanje brzine se vrši pomoću ovog pokazivača kako bi se osigurala kompatibilnost s različitim uslugama ili vezama na druge mreže.
Područje korisnog opterećenja informacija pohranjuje različite informacije o telekomunikacijskim uslugama i mali broj nadzemnih bajtova kanala koji se koriste za praćenje performansi kanala. Nalazi se u svim područjima strukture okvira STM-N osim u oblasti nadzemnog segmenta i pokazivača upravljačke jedinice.