"基地局装置、リレー局装置及び複数の受信端末装置との間でマルチユーザMIMO下りリンクリレー伝送を行う通信システムであって、前記各受信端末装置は複数の受信アンテナを備え、前記基地局装置または前記リレー局装置は、前記各受信端末におけるユーザ間干渉を抑圧するように送信ウェイトを乗算することを特徴とする通信システム。前記基地局装置は、前記各受信端末装置におけるユーザ間干渉を抑圧するような送信ウェイトを乗算することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。前記基地局装置は、前記リレー局装置におけるユーザ間干渉を抑圧するような送信ウェイトを乗算し、前記リレー局装置は、前記各受信端末装置におけるユーザ間干渉を抑圧するような送信ウェイトを乗算することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。前記リレー局装置は、ユーザ選択を行うことを特徴とする請求項3に記載の通信システム。前記リレー局装置は、前記選択したユーザの送信利得を最大化することを特徴とする請求項4に記載の通信システム。マルチユーザMIMO下り回線において、基地局からの距離が離れているセルエッジエリアでは、基地局からの信号が減衰して誤り率が増加するため、高速度通信の実現が困難になる。そこで基地局とユーザ間にリレー局を設置する。このとき、システムの周波数利用効率高めるために、基地局とリレー局において最適な送信ウェイトの設計と送信電力の配分が必要となる。本発明は、斯かる実情に鑑み、マルチユーザMIMO下りリンクリレー伝送において、IUIの干渉除去及び周波数利用率の向上を実現する通信システムを提供することを目的とするものである。本発明は、基地局装置、リレー局装置及び複数の受信端末装置との間でマルチユーザMIMO下りリンクリレー伝送を行う通信システムであって、前記各受信端末装置は複数の受信アンテナを備え、前記基地局装置または前記リレー局装置は、前記各受信端末におけるユーザ間干渉を抑圧するように送信ウェイトを乗算することを特徴とする。ここで、前記基地局装置は、前記各受信端末装置におけるユーザ間干渉を抑圧するような送信ウェイトを乗算することを特徴とする。また、前記基地局装置は、前記リレー局装置におけるユーザ間干渉を抑圧するような送信ウェイトを乗算し、前記リレー局装置は、前記各受信端末装置におけるユーザ間干渉を抑圧するような送信ウェイトを乗算することを特徴とする。さらに前記リレー局装置は、ユーザ選択を行うことを特徴とする。そして、前記リレー局装置は、前記選択したユーザの送信利得を最大化することを特徴とする。本発明によれば、マルチユーザMIMO下りリレー回線において、基地局装置またはリレー局装置が、複数のアンテナを備えた各受信端末におけるユーザ間干渉を抑圧するように送信ウェイトを乗算するので、ユーザ端末間のIUIを除去でき、各ユーザ端末に対するマルチストリーム送信を可能とする。また、リレー局ではユーザ選択することにより送信ユーザダイバーシティ効果を得ることができる。また、リレー局装置が前記選択したユーザの送信利得を最大化するので、基地局では送信電力の等配分を行い、リレー局では注水定理による送信電力配分行うことができる。以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。まず本発明の概略を図1に示す。基地局10の送信アンテナ数をNs、リレー局20のアンテナ数をNr、ユーザ端末数をNdとする。また、nd2,1をk番目のユーザ端末30-kの受信アンテナ数とする。基地局10から、各々異なった各ユーザ向けの送信データを、同時刻に同一のキャリヤ周波数を用いて、空間多重して伝送する。基地局10からの送信は2つのタイムスロットに分けられ、第1のタイムスロットでは、基地局10からリレー局20へデータが送信される。第2のタイムスロットでは、リレー局20が基地局10から受信したデータを中継処理して各ユーザ端末30-1~30-Ndにブロードキャストする。基地局10とリレー局20との間の通信路行列をH1、リレー局20からユーザ端末30-1~30-Ndとの間の通信路行列をH2=[H2,1T...H2,kT...H2,NdT]とする。第1のタイムスロットにおいて、リレー局20の受信信号は次のようになる。ここで、M1∈CNs×Ns,X2=[x1T...x1T...xNsT]∈CNs×1及びW1∈CNr×1は、それぞれ基地局10の送信ウェイト行列、基地局10の送信信号及びリレー局20の受信ガウス雑音である。基地局10での送信電力制限はtrMMH=P1と表せる。第2のタイムスロットにおいて、リレー局20で送信ウェイトF∈CNr×Nrを用いて受信信号YRを増幅し、ユーザ端末30-1~30-Ndに送信する。このとき、k番目ユーザ端末30-kの受信信号は数2になる。ここで、w2,kはk番目のユーザにおける受信ガウス雑音である。リレー局20での送信電力制限はtrFH1MMHH1HFHtrFHFH=P2と表せる。基地局10における送信ウェイトの設計法について説明する。まず、システム全体のチャネル行列HGを次のように定義する。基地局10での送信ウェイトMとリレー局20での送信ウェイトFは数4になる。ここで、Г1=diagp1,...p2,...pNd,M-=[M-1,...,M-k,...,M-Nd]はそれぞれ電力配分行列とIUIInterUserInterference除去行列である。k番目のユーザ端末30-kについて、kより前のk-1個のユーザに関するチャネルで構成された行列H^J,kに対し特異値分解SVDを行う。ここで、Ns-sigmaj=1k-1ndj列のユニタリベクトルを持つ行列Vj,k0はH^J,kのヌルスペースである。Vj,k0の列ベクトルをM-kの候補とする。M-1は、H^J,1の固有ベクトルで作られる。マルチユーザMIMOリレー通信路の等価通信路行列は数6と表される。ユーザ端末30-1~30-Ndにおいて、受信信号にデコーダーを掛け、他ユーザからの干渉を完全に除去する。ユーザ端末30-1~30-Ndにおけるデコーダー行列は次の様になる。デコーダー行列Dをユーザ端末受信信号YRに乗算すると次式を得る。ここで、数7のブロック三角行列HGの対角線上におけるh’kkHにコレスキー分解を適用している。また、W’=DH2FW1W2,Gk=diagRkRkH-1である。ユーザkにおけるi番目の信号ストリームの実効SINRは次の様になる。ここで、rikは数8にある三角行列Rkの対角要素である。全リレーシステムのチャネルキャパシティレートは次式になる。基地局10とリレー局20における送信ウェイトの分離設計法を説明する。まず、第1リンクのH1行列に特異値分解を行う。ここで、∧1=diagλ11,...,λ1k,...,λ1Nd,λ1,ik∈λ1kはH1の特異値で構成される対角行列であり、U1∈CNr×NrとV1∈CNs×Nsはユニタリー行列である。基地局10での送信ウェイトMとリレー局20での送信ウェイトFは次式で表される。ここで、F=U1HГ21/2は第1リンクH1に対して、F=[F1,2...F1,k...F1,Nd]は第2リンクH2に対してユーザ間の干渉を除去する。同様に、ユーザkに対するリレー局20の送信ウェイトは次の操作で求められる。ここで、ヌルスペースV2,k0を用いてユーザkk=2,...,Ndの送信ウェイトF2、kを作り、H2,1の固有ベクトルをF2,1とする。リレーマルチユーザMIMO通信路の等価通信路行列を次式で表す。デコーダー行列Dをユーザ端末受信信号YRに乗算すると次式を得る。ユーザkにおけるi番目の信号ストリームの実効SINRは次のようになる。リレーシステム全体のチャネルキャパシティレートは数17になる。ここで、λ1,ikはHkおけるユーザ端末k番目データストリームに対するチャネル利得である。一つのセルにおける全ユーザの集合とし、UからNd個のユーザを選択する。リレー局20における低計算量ユーザ選択アルゴリズムの提案を次に示す。更に、リレー局はユーザの順序付けに加えて、各端末の送信利得の最大化を次のアルゴリズムにより行う。マルチユーザMIMOリレー下り回線における準静的フラットレイリーフェージング通信路QuasistaticRayleighfadingchannelにおいて、ユーザ毎に2ストリームを送信する。図1において、基地局10の送信アンテナ数が4本、リレー局20のアンテナ数が4本、ユーザ端末30の数が2或いは4、ユーザ当りの受信アンテナ数2とする。リレー局20における送信ユーザダイバーシティの増加を考えて基地局10では等電力配分し、リレー局20では注水定理による電力配分を用いる。ここで、同一セルにおいてユーザ端末数が多い場合に対し、周波数利用効率を確保する手法として、ユーザ端末30の組み合わせの選択が有効である。各ユーザ30に向け2ストリーム信号を送信する場合の、システムキャパシティーレート特性を図2に示す。図2により、分離設計方式では、リレー局20の送信ユーザダイバーシティを用いているため、統合設計方式と比べ、より優れたシステムキャパシティーレートが得られる。また、システムキャパシティーレートの上界はCH1/2から得られる。図3に示すように、ユーザ端末30の受信アンテナ間に相関が存在する場合、キャパシティーレートの損失が生じる。相関係数Rcu=0.6,SNR=10dBの場合、無相関の場合と比べると0.9bit/s/Hzのキャパシティーレートの減少を生じる。図4に示すように、ユーザ端末数が多い場合、ユーザの選択を行うことで、送信ユーザダイバーシティ効果が得られるため、システムキャパシティーレートが上界値に近づくことが分かる。しかし、基地局における統合設計方式では、全ユーザの組み合わせを考えなければならない。"