HSUPA(高速上行分组接入)技术是WCDMA系统中上行链路的演进技术，该技术通过采用更容易实现的E-DCH复合编解码传输、可选的更短的时间间隔(TTI)、HARQ重传机制等关键技术，可大幅度提高WCDMA系统的上行数据传输速率。本论文首先介绍WCDMAHSUPA的技术特点和发展状况，阐述了HSUPA的专有结构和特性，对HSUPA关键技术如Node B控制的调度、HARQ、更短的TTI进行了描述。随后，为实现更大的上行数据传输吞吐率，着重分析了HSUPA技术中MAC-es协议层在FPGA上的实现过程，以Verilog语言为基础对系统进行了设计及实现，包括MAC-es协议层系统的架构、基于FPGA的系统各子层的实现方案，其中重点介绍了HSUPA数据包重排序问题的处理方法和MAC-es层数据包PDU的解析与分流。最后编写了测试用例，搭建了系统仿真测试平台，使用ModelSim软件对设计方案进行了单元功能及系统级功能仿真与测试。仿真结果表明，本论文提出的方案能够实现设计目标，是切实可行的。