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针对一维元胞自动机网络模型的转发过程随机化，二维模型缺乏拥塞特性分析的缺陷，提出了一种基于二维元胞自动机的网络模型。根据TCP／IP拥塞控制协议设计了元胞更新规则，并设置不同的元胞队列长度以增强网络的异构性。利用该模型仿真得到了拥塞相态下的节点负载、节点处理延时具有白噪声特性和1／f噪声特性。通过该模型观测到局部网络与整个网络负载特性的关系，表明该二维元胞自动机网络模型具有可扩展性，适用于大规模网络的行为建模研究。