Synchrones Transportmodul Level-1 (STM-1) ist die Bezeichnung der zweituntersten Ebene in der Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH). Die STM-1-Leitungsrate beträgt 155.520 Megabit pro Sekunde (Mbit/s), während die tatsächliche Nutzlast 150.336 Mbit/s beträgt. Der STM-0 befindet sich auf der niedrigsten SDH-Ebene und die STM-0-Leitungsrate beträgt 51.840 Mbit/s. Andere SDH-Raten sind STM-4, STM-16 und STM-64 mit der 4-, 16- bzw. 64-fachen Rate von STM-1. Der US-Gegenstückstandard von SDH ist das Synchrone Optical Network (SONET), das ein faseroptischer Übertragungsstandard ist, während der Telekommunikationsstandardisierungssektor (ITU-T) der International Telecommunication Union (ITU) den SDH-Standard verwaltet.
Die Nutzlastrate ist um eine Differenz, die als Overheadrate bekannt ist, niedriger als die Leitungsrate. Dies ist analog zum Versenden eines Pakets, und es wird ein Overhead-Gewicht für das Verpackungsmaterial verwendet. Die tatsächliche Nutzlast ist der Artikel, der tatsächlich gesendet wird, während das Gesamtgewicht des Pakets der Nutzlast zuzüglich des Overheads entspricht. Die tatsächliche Nutzlastrate ist für die von SDH unterstützten Dienste wichtig. Anstatt den Fokus auf die Zeilenrate zu legen, liegt der Fokus auf der Nutzlastrate des STM-1 aufgrund der Komplexität von STM-1 als Ganzes.
Eine typische Basisnutzlast-Subrate ist ein Sprachkanal. Ein gewöhnlicher Sprachkanal wird 8,000 Mal pro Sekunde abgetastet. Die angegebene Rate ist eine Standardrate, die aus der Regel abgeleitet wird, dass, wenn die maximale interessierende Sprachfrequenz 4,000 Zyklen pro Sekunde beträgt, die Abtastrate 8,000 Mal pro Sekunde betragen sollte.
Der Sprachkanalpegel verwendet 8 Bit für eine zufriedenstellende Wiedergabe. Acht digitale Bits können insgesamt 256 Stufen oder 128 positive Stufen und 128 negative Stufen kodieren. Bei niedrigeren Sprachpegeln werden mehr Samples vorhanden sein als bei höheren. Letzteres wird als Kompandierungsalgorithmus bezeichnet.
Die resultierende Rate für einen Sprachkanal beträgt 64,000 Bits pro Sekunde (bps). Ein STM-1 ist daher in der Lage, 2,349 Sprachkanäle zu übertragen, und 2,349 ist die Nutzlastrate von 150,336 Kilobyte pro Sekunde (kbps)/64 kbps. Durch die Verwendung von Multiplexern und Demultiplexern können Kommunikationsnetze nach Bedarf kleine Cluster von Subratenkanälen verwenden.
Wenn beispielsweise ein Mobilfunkanbieter sich mit anderen Netzen mit 1,000 x 64 kbps-Kanälen für Sprache und weiteren 1,000 x 64 kbps für Daten verbinden würde, würde eine einzelne STM-1-Verbindung ausreichen. Dies führt zu einem freien Kanal von 349 x 64 kbps. Es gibt viele Möglichkeiten, dieselbe Verbindung in Abhängigkeit von den vorhergesagten zukünftigen Anforderungen und dem Umfang vorhandener kanalsparender Geräte, genannt Transcoder, zu implementieren.