Struktura ramki STM-N składa się z 9 wierszy i 270×N kolumn i wykorzystuje multipleksowanie z przeplataniem bajtów-, co daje 9×270×N=2430×N bajtów. Każdy bajt ma 8 bitów, a szybkość transmisji danych na bajt wynosi 64 kbit/s. Każda ramka ma okres 125 μs i częstotliwość odświeżania 8 kHz (8000 klatek na sekundę). STM-1 to najbardziej podstawowa struktura SDH. Każda ramka ma okres 125 μs, zawierający 19440 (9x270x8) bitów i szybkość transmisji 19440 bitów/125 μs=155520kbit/s. Ponieważ STM-N jest tworzony przez multipleksowanie N STM-1 poprzez synchronizację z przeplataniem bajtów, jego szybkość transmisji danych jest N razy większa niż w przypadku STM-1.

Ramka SDH składa się z trzech części: ładunku, wskaźnika jednostki zarządzającej (AU-PTR) i narzutu sekcji (SOH), jak pokazano na rysunku.
【Przykład 1-1】 Oblicz częstotliwość klatek, długość klatek i współczynnik MSOH w STM-16.
(1) Ponieważ okres ramki STM-N wynosi 125 μs, STM-16, jako szybkość w ramach STM-N, powinien również mieć okres ramki 125 μs.
(2) Ponieważ struktura ramki STM-N składa się z 9 wierszy i 270×N kolumn, długość ramki STM-16 wynosi 9×270×16=44880 bajtów lub 9×270×16×8=359040 bitów.
(3) Ponieważ MSOH znajduje się w pierwszych 9×N kolumnach wierszy 5-9 w STM-N, w ramce STM-16 znajduje się 5×9×16=720 bajtów MSOH. Ponieważ każdy bajt ma szybkość 64 kbit/s, szybkość MSOH w ramce STM-16 wynosi 720×64 kbit/s=46080 kbit/s.
Obszar Segment Overhead (SOH) służy do przechowywania bajtów związanych z pozycjonowaniem ramki, obsługą, konserwacją i zarządzaniem, aby zapewnić poprawną i elastyczną transmisję głównego ładunku informacji. SOH dzieli się dalej na narzut segmentu regeneratora (RSOH) i narzut segmentu multipleksu (MSOH). Narzut segmentu regeneratora znajduje się w wierszach 1-3 i kolumnach 1-9×N w ramie STM-N i służy do pozycjonowania ramy, monitorowania i zarządzania konserwacją segmentu regeneratora. Narzut segmentu regeneratora (RSOH) jest generowany na początku segmentu regeneratora i dodawany do ramy, a kończy się na końcu segmentu regeneratora, co oznacza, że jest wyodrębniany z ramy w celu przetworzenia. Dlatego w sieci SDH narzut sekcji regeneratora musi kończyć się na każdym elemencie sieci. Dostęp do RSOH i jego lokalizację można uzyskać zarówno przy regeneratorze, jak i na urządzeniach końcowych. Narzut sekcji multipleksowania jest rozdzielony w wierszach 5-9 i kolumnach 1-9×N w ramce STM-N. Służy do monitorowania, konserwacji i zarządzania sekcją multipleksowania. Jest generowany na początku sekcji multipleksowania i kończy się na końcu. Dlatego też narzut sekcji multipleksowania jest w sposób przezroczysty transmitowany przez wzmacniak i kończy się na wszystkich innych elementach sieci z wyjątkiem wzmacniaka.
Elementy fizyczne pomiędzy przemiennikami lub między przemiennikiem a cyfrowym urządzeniem multipleksującym nazywane są sekcjami regeneratora. Wszystkie jednostki fizyczne pomiędzy dwoma urządzeniami multipleksującymi tworzą sekcję multipleksującą. Narzut sekcji regeneratora w różnych sekcjach regeneratora jest od siebie niezależny, podobnie jak narzut sekcji multipleksowania w różnych sekcjach multipleksowania jest również niezależny od siebie. Z punktu widzenia warstw sieci sieci SDH dzielą się na warstwę kanałową i warstwę medium transmisyjnego. Warstwa kanału jest dalej podzielona na warstwy kanałów-niższego i-warstwy wyższego rzędu. Warstwę medium transmisyjnego można podzielić na warstwę segmentową i warstwę fizyczną. Warstwa segmentowa może być dalej podzielona na multipleksowane warstwy segmentowe i zregenerowane warstwy segmentowe. Warstwa fizyczna to linia przesyłowa, jak pokazano na rysunku.
Overhead zapewnia szczegółowe funkcje monitorowania i zarządzania sygnałami SDH w każdej warstwie. Monitorowanie można podzielić na monitorowanie warstwy segmentu i monitorowanie warstwy kanału. Monitorowanie warstwy segmentu dzieli się dalej na monitorowanie warstwy segmentu zregenerowanego i monitorowanie warstwy segmentu multipleksowanego, natomiast monitorowanie warstwy kanału dzieli się dalej na monitorowanie warstwy kanału-wyższego rzędu i monitorowanie warstwy kanału-niskiego rzędu. Zapewnia to szczegółowe monitorowanie STM-N w każdej warstwie. Na przykład podczas monitorowania systemu 2,5 Gbit/s narzut sekcji regeneratora monitoruje cały sygnał STM-16, narzut sekcji multipleksowania jest udoskonalany w celu monitorowania dowolnego z 16 STM-1 w STM-16, narzut ścieżki wyższego rzędu dodatkowo udoskonala to, aby monitorować VC-4 w każdym STM-1, a narzut ścieżki niskiego rzędu dodatkowo udoskonala monitorowanie VC-4 do monitorowania dowolnego z 63 VC-12. Umożliwia to wielopoziomowe monitorowanie od poziomu 2,5 Gbit/s do poziomu 2 Mbit/s. Te funkcje monitorowania są realizowane przy użyciu różnych bajtów narzutu.
Wskaźnik jednostki zarządzającej jest przechowywany w kolumnach od 1 do 9 × N wiersza 4 ramki. Wskazuje dokładną lokalizację pierwszego bajtu ładunku informacyjnego w ramce STM-N, zapewniając dokładną identyfikację wymaganych informacji. Dostosowanie szybkości odbywa się za pomocą tego wskaźnika, aby zapewnić kompatybilność z różnymi usługami lub połączeniami z innymi sieciami.
Obszar ładunku informacyjnego przechowuje różne informacje o usługach telekomunikacyjnych i niewielką liczbę bajtów narzutu kanału wykorzystywanych do monitorowania wydajności kanału. Znajduje się we wszystkich obszarach struktury ramki STM-N z wyjątkiem obszaru narzutu segmentu i obszaru wskaźników jednostki zarządzającej.