编码缓存技术是通过为用户添加本地缓存,从而将高峰时段的网络流量成本转化为廉价的缓存成本,该技术对于降低网络负载,提升高峰时段网络利用效率具有重要意义。编码缓存系统中有一个中央服务器,一端链接储存文件的数据库,另一端通过共享信道链接多个用户,每个用户具有自己的本地缓存。编码缓存方案分为两个阶段,分别是“内容放置阶段”和“内容交付阶段”。在内容放置阶段,中央服务器根据缓存容量将部分文件信息提前存入用户的缓存中。在内容交付阶段,用户向中央服务器发出请求,中央服务器通过信息多播的形式向每个用户发送编码数据,用户根据缓存内容和交付数据解码得到各自请求的文件信息。本文深入探究不同场景下的编码缓存问题,从可达性角度给出了具体的缓存方案和传输方案,证明了其速率的可达性,并从逆定理的角度给出了不同场景下编码缓存问题“缓存-速率”权衡的下界,分析了实现方案性能的优劣。第一种场景是当编码缓存网络中有用户不请求信息或离开网络时,为了解决不必要的网络传输负载浪费,我们提出一种新的基于非编码预存储、中心化编码缓存的方案——鲁棒性编码缓存方案。内容放置阶段中为K′个用户的缓存添加存储内容,而在实际交付阶段中部分用户在高峰时段不请求文件信息,剩余每个活动用户向中央服务器请求一个文件信息。鲁棒性编码缓存方案可以在用户离开后保证了最优的网络传输性能,通过可达性的证明论证了其速率的可达性和文件解码的正确性,并且通过逆定理的证明论证了该方案的速率与理论速率下界相吻合,证明了方案的理论最优性。第二种场景是编码缓存系统中,每个用户可能有请求多个文件的需求,不同的用户在同一时间请求的文件数量是任意的。为了解决用户请求文件的差异性,我们提出了一种K≤3下的、基于非编码预存储、中心化编码缓存的方案——多请求编码缓存方案。本文在用户数量K≤3的多请求编码缓存系统中,给出了具体的内容放置方案和内容交付方案,证明了在任意请求种类下传输速率的可达性和请求信息的可解码性,并从逆定理的角度给出了任意用户数量K下的“缓存-速率”权衡的下界,证明了实现方案的最优性。在用户数量K≥4时,实际的编码缓存方案的传输速率与理论速率的下界具有一定的差距,本文通过具体实例分析了理论最优速率不可达的原因。