STM-N 프레임 구조는 바이트-인터리브 다중화를 사용하여 9개의 행과 270×N 열로 구성되어 결과적으로 9×270×N=2430×N 바이트가 됩니다. 각 바이트는 8비트이고 바이트당 데이터 속도는 64kbit/s입니다. 각 프레임의 주기는 125μs이고 프레임 속도는 8kHz(초당 8000프레임)입니다. STM-1은 가장 기본적인 SDH 구조입니다. 각 프레임은 125μs의 주기를 가지며 19440(9x270x8)비트를 포함하고 전송 속도는 19440bit/125μs=155520kbit/s입니다. STM-N은 바이트 인터리브 동기화를 통해 N개의 STM-1을 다중화하여 구성되므로 데이터 속도는 STM-1의 N배입니다.
SDH 프레임은 그림과 같이 페이로드, 관리 유닛 포인터(AU-PTR), 섹션 오버헤드(SOH)의 세 부분으로 구성됩니다.
【예제 1-1】 STM-16에서 프레임 속도, 프레임 길이, MSOH 속도를 계산합니다.
(1) STM-N의 프레임 주기는 125μs이므로 STM-N 내의 전송률인 STM-16도 125μs의 프레임 주기를 가져야 한다.
(2) STM-N의 프레임 구조는 9행 270×N열이므로 STM-16의 프레임 길이는 9×270×16=44880바이트 또는 9×270×16×8=359040비트이다.
(3) MSOH는 STM-N의 5-9 행의 처음 9×N 열에 위치하므로 STM-16 프레임에는 5×9×16=720 바이트의 MSOH가 있습니다. 각 바이트의 속도는 64kbit/s이므로 STM-16 프레임의 MSOH 속도는 720×64kbit/s=46080kbit/s입니다.
SOH(Segment Overhead) 영역은 주요 정보 페이로드의 정확하고 유연한 전송을 보장하기 위해 프레임 위치 지정, 운영, 유지 관리 및 관리와 관련된 바이트를 저장하는 데 사용됩니다. SOH는 다시 RSOH(Regenerator Segment Overhead)와 MSOH(Multiplex Segment Overhead)로 나뉩니다. 재생기 세그먼트 오버헤드는 STM-N 프레임의 1행-3 및 열 1-9×N에 위치하며 재생기 세그먼트의 프레임 위치 지정, 모니터링 및 유지 관리에 사용됩니다. 재생기 세그먼트 오버헤드(RSOH)는 재생기 세그먼트 시작 부분에서 생성되어 프레임에 추가되고 재생기 세그먼트 끝에서 종료됩니다. 즉, 처리를 위해 프레임에서 추출됩니다. 따라서 SDH 네트워크에서는 재생기 섹션 오버헤드가 각 네트워크 요소에서 종료되어야 합니다. RSOH는 재생기와 단말 장비 모두에서 접근 및 위치 해제가 가능합니다. 다중화 섹션 오버헤드는 STM-N 프레임의 행 5-9와 열 1-9×N에 분산됩니다. 다중화 구간의 모니터링, 유지, 관리에 사용됩니다. 다중화 구간의 시작 부분에서 생성되고 끝에서 종료됩니다. 따라서 다중화 구간 오버헤드는 중계기에서 투명하게 전송되고 중계기를 제외한 다른 모든 네트워크 요소에서 종료됩니다.
중계기 사이 또는 중계기와 디지털 다중화 장치 사이의 물리적 개체를 재생기 섹션이라고 합니다. 두 다중화 장치 사이의 모든 물리적 개체는 다중화 섹션을 구성합니다. 서로 다른 재생기 섹션의 재생기 섹션 오버헤드는 서로 독립적이며, 서로 다른 다중화 섹션의 다중화 섹션 오버헤드도 서로 독립적입니다. 네트워크 계층 관점에서 SDH 네트워크는 채널 계층과 전송 매체 계층으로 구분됩니다. 채널 계층은 하위-채널 계층과 상위-채널 계층으로 더 나뉩니다. 전송매체계층은 세그먼트계층과 물리계층으로 나눌 수 있다. 세그먼트 계층은 다중화된 세그먼트 계층과 재생성 세그먼트 계층으로 더 나눌 수 있습니다. 그림에 표시된 것처럼 물리 계층은 전송 라인입니다.
Overhead는 각 계층의 SDH 신호에 대한 세분화된 모니터링 및 관리 기능을 제공합니다. 모니터링은 세그먼트 계층 모니터링과 채널 계층 모니터링으로 나눌 수 있습니다. 세그먼트 계층 모니터링은 다시 생성된 세그먼트 계층 모니터링과 다중화된 세그먼트 계층 모니터링으로 세분화되고, 채널 계층 모니터링은 상위-채널 계층 모니터링과 하위-채널 계층 모니터링으로 다시 구분됩니다. 이를 통해 각 레이어에서 STM-N을 세부적으로 모니터링할 수 있습니다. 예를 들어, 2.5Gbit/s 시스템을 모니터링할 때 재생성기 섹션 오버헤드는 전체 STM-16 신호를 모니터링하고, 멀티플렉싱 섹션 오버헤드는 STM-16 내의 16개 STM-1 중 하나를 모니터링하도록 정제되고, 상위 경로 오버헤드는 각 STM-1 내의 VC-4를 모니터링하도록 이를 더욱 구체화하며, 하위 경로 오버헤드는 63개의 VC-12 중 하나를 모니터링하는 VC-4. 이를 통해 2.5Gbit/s 수준에서 2Mbit/s 수준까지 다중 수준 모니터링이 가능합니다. 이러한 모니터링 기능은 다양한 오버헤드 바이트를 사용하여 구현됩니다.
관리 유닛 포인터는 프레임의 4행에 있는 1~9열 × N에 저장됩니다. 이는 STM-N 프레임 내 정보 페이로드의 첫 번째 바이트의 정확한 위치를 나타내므로 필요한 정보를 정확하게 식별할 수 있습니다. 다양한 서비스와의 호환성이나 다른 네트워크와의 연결을 보장하기 위해 이 포인터를 사용하여 속도 조정이 수행됩니다.
정보 페이로드 영역에는 다양한 통신 서비스 정보와 채널 성능 모니터링에 사용되는 소수의 채널 오버헤드 바이트가 저장됩니다. 세그먼트 오버헤드와 관리 유닛 포인터 영역을 제외한 STM-N 프레임 구조의 모든 영역에 위치합니다.
