随着通信技术的高速发展，网络已经广泛应用到科学研究、工程设计、娱乐、日常生活等各个方面。数据包分类是许多英特网应用的关键技术，如QOS、安全、监控、多媒体通信等。本文基于FPGA平台，将数据包分类技术应用于TD-SCDMA核心网的协议分析系统之中，有效降低对于单台协议分析主机的带宽要求，实现整个系统的线速处理。全文的主要工作如下： 1)分析了TD-SCDMA核心网的结构以及运用于电路域功能实体SGSN与GGSN之间的GTP隧道协议的工作原理，在此基础之上提出了本系统分流规则集所应具有的形式。 2)设计了以Virtex-5FPGA为核心的网络处理前置机硬件平台，该平台具有良好的软硬件升级特性，主要模块有：电源、时钟、以太网接口、串口、Flash、SDRAM、LCD等。同时分析了高速PCB布线中电源分配、传输信号线、耦合干扰等问题，并给出了PCB设计解决方案。 3)分析了逻辑电路中的异步时钟域亚稳态现象以及传统字节型FIFO的结构，在此基础上设计了异步以太网帧型FIFO，使用格雷码有效降低地址比较电路中出现亚稳态的概率。 4)在分析常用数据包分类算法的基础上提出了基于RFC算法的分流模块逻辑设计方案，将关键查询延时减少为2个时钟周期。使用SmartBits网络性能分析系统对分流模块进行了测试，实验表明该方案达到了1Gbps数据的线速处理能力。 5)基于XilinxFPGA平台构建Microblaze嵌入式系统，并在该系统上进行从驱动层到应用层的软件设计，完成了分流系统的规则配置功能。