Để có thể giải điều chế các tín hiệu một cách chính xác, MS cần phải vượt qua được mức nhiễu gây ra bởi ba bộ phận:
Trong đó P là công suất phát tổng của trạm gốc BS, Pother là nhiễu tổng của các tín hiệu bên ngoài ô, PN là công suất nhiễu nhiệt của MS và α là tham số trực giao của hướng xuống.
Tương tự như phương pháp tính toán đối với hướng lên, ta có thể tính toán được tham số tải hướng xuống như sau:
𝜂𝐷𝐿 =∑𝑁 𝑣𝑗
𝑗=1 ∗(𝐸𝑏�𝑁𝑜)𝑗 𝑊 𝑅
𝑗
� �(1− 𝛼) +𝑖� (3.25)
Trong đó W là tốc độ chíp (3.84M), vj là tham số chỉ mức độ hoạt động của người dùng j, Rj tốc độ bit sử dụng của người dùng j, α là tham số trực giao trung bình của ô và i là tỷ số trung bình của nhiễu từ các ô lân cận đến ô đang xét.
So sánh với công thức tính toán trên hướng lên, ta thấy tham số mới quan trọng nhất chính là α - tham số trực giao trung bình trên hướng xuống. WCDMA sử dụng các mã trực giao trên hướng xuống để phân biệt các người dùng khác nhau. Tuy nhiên, nếu trên kênh vô tuyến tồn tại độ trễ lớn thì MS sẽ nhìn một phần tín hiệu từ BS như là nhiễu đa truy nhập. Trường hợp lý tưởng khi mọi người dùng đều trực giao hoàn toàn khi tham số trực giao bằng 1. Tuy nhiên, trong thực tế thì tham số trực giao nằm trong khoảng từ 0.4 đến 0.9 đối với các kênh đa đường.
Trong mô hình nhiễu hướng xuống, ảnh hưởng của chuyển giao mềm có thể thực hiện theo hai cách như sau:
- Tăng số lượng kết nối bằng mào đầu chuyển giao mềm, và giảm tỷ số Eb/No yêu cầu trên liên kết với tăng ích chuyển giao mềm.
- Giữ số lượng kết nối cố định, ví dụ như bằng số lượng người dùng, và sử dụng tỷ số Eb/No kết hợp.
Nếu tăng ích chuyển giao mềm trên 1 liên kêt được giả sử là 3dB, thì tỷ số Eb/No kết hợp là như nhau trong cả hai trường hợp có hoặc không có chuyển giao
mềm. Trong trường hợp đó, ta không cần tính toán ảnh hưởng của chuyển giao mềm đối với việc định lượng giao diện vô tuyến.
Khi tính toán dung lượng hướng xuống, việc xác định tổng công suất phát yêu cầu của BS là rất quan trọng. Nó được xác định dựa vào công suất phát trung bình cho từng người dùng, chứ không phải công suất phát tối đa cho vùng biên ô như trong tính toán quỹ đường truyền. Nguyên nhân là do công nghệ WCDMA cho phép người dùng ở vùng biên ô được yêu cầu công suất cao hơn, trong khi những người dùng ở gần trạm BS cần mức công suất thấp hơn tại cùng một thời điểm. Sự khác nhau giữa tổn hao đường truyền tối đa và tổn hao đường truyền trung bình thường vào khoảng 6 dB đối với các ô lớn.
Công suất phát tối thiểu cho mỗi người dùng được quyết định bởi mức suy hao trung bình giữa bộ phát BS và bộ thu MS, ký hiệu là L, và độ nhạy máy thu trong điều kiện không có nhiễu đa truy nhập (trên nhiều ô hoặc cùng một ô). Ngoài ra, ảnh hưởng của việc tăng tạp âm nền khi có thêm nhiễu được cộng thêm vào công suất tối thiểu ta sẽ có được công suất phát yêu cầu cho một người dùng tại một vị trí trung bình trong ô. Khi đó, công suất phát tổng cộng của BS có thể được tính theo công thức sau: 𝑃𝐵𝑆_𝑇𝑋 = 𝑁𝑀𝑆∗𝑊∗𝐿∗∑𝑁𝑗=1𝑣𝑗∗(𝐸𝑏𝑊�𝑁𝑜)𝑗 𝑅𝑗 � 1−𝜂𝐷𝐿 (3.26)
Trong đó NMS là mật độ phổ công suất nhiễu trên hướng thu của MS, giá trị của NMS có thể tính theo công thức: NMS = KT + NF = −174 + NF (T = 290K) với K là hằng số Boltzmann, T là nhiệt độ Kelvin và NF là dạng tạp âm bộ thu MS có giá trị thường nằm trong khoảng 5-9 dB.
Dung lượng hướng xuống bị giới hạn bởi công suất phát của BS, sự giới hạn này có thể được minh họa như trên hình:
Hình 3-6 Mối quan hệ giữa công suất phát và số lượng người dùng cho phép
Ngoài ra, một phần công suất phát hướng xuống còn được sử dụng cho các kênh chung, chúng được phát độc lập với các kênh lưu lượng. Mức công suất dành cho các kênh chung ảnh hưởng đến thời gian đồng bộ, độ chính xác thiết lập kênh và chất lượng thu nhận của kênh quảng bá. Do đó, các kênh chung này sẽ chiếm một phần dung lượng của ô sử dụng cho các kênh lưu lượng.