Cap. 8 Medios de comunicación

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COMUNICACIONES TSI 353 ESCUELA DE FORMACIN DE TECNLOGOS

EPN

Ing. Luis Alfredo Ponce Mgs.

Prueba captulo No. 7: Comunicacin de datos

1. Cul es el significado de NIC y cul es su utilidad? 2. Dentro de TCP/IP existen varios protocolos, enliste 3 y

describa brevemente su utilidad.

3. cules son las 7 capas del modelo OSI? 4. Defina: transmisin en serie y transmisin en paralelo 5. Defina: modo de transmisin simplex, semiduplex y

dplex

6. Describa las 5 topologas ms comunes de un circuito de red y de al menos una ventaja y una desventaja de cada una.

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Captulo 8: Medios de transmisin

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!8.1 Canales de transmisin !8.2 Medios Guiados !8,2,1 Par trenzado !8,2,2 Cable Coaxial !8,2,3 Fibras pticas

!8.3 Medios no Guiados (atmsfera y las comunicaciones)

!8,4 Sistemas satelital bsico

8.1 Canales de transmisin

! El medio de transmisin constituye la trayectoria entre el transmisor y el receptor en un sistema de transmisin de informacin.

! Un canal de comunicacin es fundamental para la operacin de un sistema de comunicaciones.

! Sus propiedades determinan tanto la capacidad de transporte de informacin del sistema como la calidad de servicio que ofrece.

! Las caractersticas y la calidad de la transmisin son determinadas tanto por la naturaleza de la seal como por la naturaleza del medio de transmisin.

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8.1 Canales de transmisin

! Los medios de transmisin son las vas por las cuales se comunican los datos.

! Dependiendo de la forma de conducir la seal a travs del medio, se pueden clasificar en dos grandes grupos:

!Medios de transmisin guiados o almbricos: !Par trenzado

!Cable coaxial

!Fibra ptica

!Medios de transmisin no guiados o inalmbricos: !Aire (radiofrecuencias, microondas y luz (infrarrojos, lser)

Bluetooth o Wi-Fi)

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5 8.1 Canales de transmisin

! Espectro electromagntico para comunicaciones C

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http://modul.galeon.com/aficiones1360146.html


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!8.1 Canales de transmisin !8.2 Medios guiados !8,2,1 Par trenzado !8,2,2 Cable Coaxial !8,2,3 Fibras pticas



8.2 Medios guiados

! Constituidos por cables que se encargan de la conduccin de las seales desde un extremo al otro.

! Las principales carctersticas a tomar en cuenta en estos medios son: ! Tipo de conductor utilizado

! Velocidad mxima de transmisin

! Distancias mximas que puede ofrecer entre repetidores ! Inmunidad frente a interferencias electromagnticas

! Facilidad de instalacin

! Capacidad de soportar diferentes tecnologas de nivel de enlace

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8.2 Medios guiados

! La atenuacin en un medio de transmisin guiado vara logartmicamente con la distancia (y de forma lineal en dB).

! Medios de transmisin guiados o almbricos: !Par trenzado !Cable coaxial !Fibra ptica

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9 8.2.1 Par trenzado

! Tipo de conexin que consiste en dos conductores elctricos (hilos de cobre) aislados y entrelazados a lo largo de toda la longitud del cable.

! Entrelazados o enrrollados para anular las inter ferencias de fuentes externas y diafona de los cables adyacentes.

! Tpicamente varios pares son agrupados juntos en un cable y cubiertos por una chaqueta protectora exterior

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http://hurtadoagraz.blogspot.com/2015/03/cable-de-par-trenzado.html

8.2.1 Par trenzado

! Es el medio de transmisin !Ms econmico !Ms antiguo

!Ms ampliamente utilizado

! Pueden ser usados para transmisiones de seales analgicas como digitales.

! En general son utilizadas para redes telefnicas, comunicaciones de redes de datos de rea local (LAN), etc.

! El ancho de banda depende del dimetro de los hilos y de la distancia.

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! En un medio de transmisin la resistencia es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional al rea del conductor:

! El dimetro del conductor se expresa en AWG (American Wire Gauge) (calibre de alambre estadounidense). Cuanto ms alto es este nmero, ms delgado es el alambre

! Par trenzado es muy utilizado debido a su bajo costo, facilidad de instalacin y mantenimiento.

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R= resistencia = resistividad del medio L =longitud del medio A=rea de conduccin

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8.2.1 Par trenzado ! Conectores de bajo costo y ms comunes: RJ11 y RJ45

! La atenuacin de este medio es muy susceptible a ruido e interferencias por efectos de acoplamientos de campos electromagnticos

! La atenuacin es muy dependiente de la frecuencia y est en el orden de decenas o centenas de dB/Km

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http://www.alamtecherramientas.com.ar/u/inc_a_lista_familias.php?cont_flia=CABLES%20,%20CONECTORES%20y%20TERMINALES

http://comprafacil.es/conector-rj45-p-10626.html

RJ11

RJ45

8.2.1 Par trenzado

! De acuerdo a su cubierta o blindaje se tiene 3 tipos de cables de par trenzado: UTP y STP.

! UTP (Unshielded twisted pair) !Par trenzado sin blindaje !Cables de pares trenzados sin blindar

!Se utilizan para diferentes tecnologas de redes locales. !Bajo costo y fcil uso ! Al ta sens ib i l idad a l ru ido y a la i n te r fe renc ia

electromagntica

!Usado en redes telefnicas y para comunicaciones de datos; ampliamente utilizado en redes de cableado estructurado.

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8.2.1 Par trenzado

! UTP (Unshielded twisted pair) !Tiene una impedancia caracterstica de 100

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http://www.tecatel.com/icloud/index.php/tienda-online/item/975-

http://www.nexxtsolutions.com/us/bulk-utp-cable-cat5e-test

8.2.1 Par trenzado

! UTP (Unshielded twisted pair) !Dependiendo de la velocidad de transmisin, ha sido

dividida en diferentes categoras, siendo las ms utilizadas: Cat. 1 y 2 ; Cat. 3 ; Cat. 5 y 5e.

!Para una misma frecuencia el cable UTP categora 3 tiene mayor atenuacin que un cable UTP categora 5 y ste a su vez tiene mayor atenuacin que un cable STP.

!Ej. A 1 MHz se tiene atenuaciones en cable UTP categora 3 y categora 5 de 2.6 y 2.0 dB/100m respectivamente (para un cable STP 1.1 dB/100m)

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8.2.1 Par trenzado

! STP (Shielded twisted pair) !Par trenzado blindado !Cable blindado que incluye una pantalla o malla protectora

(similar a la malla del cable coaxial), con el objetivo reducir las interferencias.

!Este blindaje no es parte de la transmisin de datos, por lo tanto debe estar conectado a tierra en ambos extremos.

!Debido al blindaje, se incrementa el dimetro del cable STP as como su peso y costo con respecto al UTP, por estas razones su uso no es muy difundido.

!Posee muy buenas condiciones para trabajar a altas velocidades.

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! STP (Shielded twisted pair) C

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http://owire.en.alibaba.com/product/348348479-209761170/cat5_stp_network_cable_types.html

http://latiguillosdered.blogspot.com

8.2.1 Par trenzado

! STP (Shielded twisted pair)

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http://owire.en.alibaba.com/product/348348479-209761170/cat5_stp_network_cable_types.html

http://www.monografias.com/trabajos30/cableado/cableado.shtml

8.2.1 Par trenzado

! Existen algunas variantes de cables de pares trenzados. ! Ejemplos de algunas abreviaciones comerciales:

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https://en.wikipedia.org/wiki/Twisted_pair

El cdigo: Antes del slash (/)

designa la cubierta del cable en s,

Luego del / designa la cubierta de los pares individuales individual de

U = unshielded F = foil shielding S = braided shielding (outer layer only) (blindaje trenzado) TP = twisted pair

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8.2.1 Par trenzado

! STP (Shielded twisted pair)

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https://en.wikipedia.org/wiki/Twisted_pair https://en.wikipedia.org/wiki/Twisted_pair#/media/File:FTP_cable3.jpg

F/UTP cable S/FTP cable

Captulo 8: Medios de transmisin C

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8.2.2 Cable coaxial

! Consta de un conductor de cobre central que forma el ncleo, rodeado por material aislante flexible; y ste por un conductor cilndrico en forma de malla de tejido trenzado que acta como conexin a tierra, el cual est cubierto por una capa de plstico protector

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A: Cubierta protectora de plstico B: Conductor blindado de malla de aluminio revestido de cobre C: Aislante (o dielctrico) D: Conductor central o ncleo (acero revestido de cobre)

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:RG-59.jpg

8.2.2 Cable coaxial

! Debido a su construccin y blindaje, es mucho menos susceptible a interferencias electromagnticas.

! Presenta una alta inmunidad al ruido con respecto al par trenzado

! Opera sobre un rango de frecuencias ms amplio y velocidades de transmisin superiores a las del par trenzado.

! Ms econmico que el cable de fibra ptica y la tecnologa es conocida y se ha utilizado durante varios aos.

! Ms caros y menos flexibles que el par trenzado.

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8.2.2 Cable coaxial

! En aos recientes se ha sustituido paulatinamente por el cable de fibra ptica, debido a la necesidad de manejar frecuencias cada vez ms altas y a la digitalizacin de las transmisiones.

! Estndares: !La mayora de cables coaxiales tienen impedancias

caractersticas de 50, 52, 75 o 93. !La industria de RF utiliza algunos tipos de nombres

estndar dependiendo de las caractersticas del cable

!Gracias a la TV el ms comn es el cable RG-6 (usado en su gran mayora en hogares y el conector ms comn es el tipo F

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25 8.2.2 Cable coaxial

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http://www.centurypku.com/cable-cctv-coaxial-rg-60-murah-dealer-pekanbaru

http://www.homedepot.com/p/GE-50-ft-RG6-Coaxial-Cable-Black-73284/202698966

http://articulo.mercadolibre.com.ec/MEC-406972288-crimpadora-para-cable-coaxial-rg6-rg58-rg59-conector-f--_JM

http://store.pcimagine.com/cable-coaxial-rg6u-f-macho-a-f-hembra-de-10m-p-21401.html

CABLE COAXIAL RG-6 CONECTOR TIPO F

8.2.2 Cable coaxial

! Cable coaxial de banda base: !Usados comunmente para transmisin de seales digitales

(sin modulacin)

!Para distancias de aproximadamente 1Km, tericamente se pueden conseguir velocidades de transmisin de 1 a 2 Gbps, en la prctica se alcanzan velocidades del orden de las decenas de Mbps.

!Usado principalmente en transmisin de datos en banda base en algunos tipos de redes LAN

!Conectores ms utilizados: BNC y N

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27 8.2.2 Cable coaxial

! Cable coaxial de banda base: !Conectores ms utilizados: BNC y N

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http://www.satelite-online.com/catalog/bnc001-conector-macho-recto-p-3882.html http://imagenaudiovisual.es.tl/3-.-1-Conexionado.htm

CONECTOR BNC CONECTOR N

http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-440912204-cable-extension-de-6-mts-para-antena-conector-n-tl-ant24ec6n-_JM

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8.2.2 Cable coaxial

! Cable coaxial de banda ancha: !Apto para transmisiones de seales analgicas, las mismas

que pueden corresponder a la transmisin de informacin digital (utilizando cualquier tcnica de modulacin digital)

!Impedancia caracterstica de 75. Posee una capacidad de 300MHz, llegando a distancias de hasta 100 Km

!Usado fundamentalmente en los sistemas de difusin de televisin por cable TV.

!Conector tipo F

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29 Captulo 8: Medios de transmisin C

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8.2.3 Fibras pticas

! L a f i b r a p t i c a e s t constituida por un ncleo o Core de plstico o vidrio de alto ndice de refraccin sobre el que se monta una cubierta o Cladding de plstico o vidrio de menor n d i c e d e r e f r a c c i n , cubriendo a esta ltima una capa protectora.

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https://es.wikibooks.org/wiki/Planificacin_y_Administracin_de_Redes/Texto_completo

!Cada fibra ptica viene rodeada por capas de material amortiguador protector, normalmente de plstico, que protege a las frgiles fibras.

8.2.3 Fibras pticas

!La fibra ptica transmite informacin mediante pulsos de luz (en lugar de seales elctricas como en el cable coaxial o par trenzado)

!Las fibras de plstico (en comparacin con las de vidrio ) son ms flexibles y en consecuencia ms fuertes, ms fciles de instalar y resisten mejor la presin, son ms livianas y menos costosas; sin embargo no propagan la luz tan eficientemente como el vidrio y presentan mayor atenuacin.

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8.2.3 Fibras pticas

!Principios de reflexin y refraccin

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https://mgmdenia.wordpress.com/category/2n-batxillerat-fisica/biii-optica/

http://mind42.com/mindmap/2cd6add5-f5f5-4c99-b71b-2bb9eff6e9d5?rel=pmb

http://www.neoteo.com/19980-samario-mejores-fibras-opticas-con-tierras/

8.2.3 Fibras pticas

!Videos: !https://www.youtube.com/watch?v=B5zppA-EikE !https://www.youtube.com/watch?v=x79IP3SAs3Y !https://www.youtube.com/watch?v=oOKCqnv4-mo

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8.2.3 Fibras pticas

!En la prctica para la transmisin por fibras pticas se utiliza preferencialmente la parte del espectro alta del infrarrojo (0.3x1012 Hz a 3x1014 Hz)

!Concretamente las ventanas que se utilizan con fibras pticas son:

!1era ventana: longitud de onda =0.85m !2da ventana: longitud de onda =1.3m !3era ventana: longitud de onda =1.55m !4ta ventana: longitud de onda =1.625m !5ta ventana: longitud de onda =1.410m

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35 8.2.3 Fibras pticas

Atenuacin vs Longitud de onda para una fibra ptica

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http://fibraoptica.blog.tartanga.net/fundamentos-de-las-fibras-opticas/

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8.2.3 Fibras pticas

!Ventajas !Gran ancho de banda (del orden del Ghz). (Gbps en

la prctica)

!Pequeo tamao, por lo tanto ocupa poco espacio. !I n m u n e s a l r u i d o y a l a i n t e r f e r e n c i a

electromagntica y esttica.

!Atenuacin muy pequea del orden de las dcimas de unidades de dB/Km

!Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilmetro.

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37 8.2.3 Fibras pticas

!Ventajas !Facilidad para localizar los cortes lo que

permite detectar rpidamente el lugar donde se har la reparacin de la avera, simplificando la labor de mantenimiento.

!Resistencia al calor, fro y corrosin. !Entre otros

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8.2.3 Fibras pticas

!Desventajas !La alta fragilidad de las fibras. !Necesidad de usar transmisores y receptores ms

costosos.

!Los empalmes entre fibras son difciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.

!La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversin elctrica-ptica.

!La instalacin, mantenimiento y reparacin de los sistemas con fibra ptica son ms costosos.

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39 Captulo 8: Medios de transmisin

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8.3 Medios no guiados

!Adecuados si no se pueden utilizar medios de transmisin guiados (por distancia o inaccesibilidad)

!Utiliza transmisin con portadora (modulacin) ! C a r a c t e r s t i c a s d e p r o p a g a c i n a l t a m e n t e

dependientes de la frecuencia.

!Atenuacin en un medio no guiado (espacio libre) es directamente proporcional a la distancia al cuadrado:

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41 8.3 Medios no guiados

!El espectro electromagntico se puede dividir en tres rangos de frecuencia amplios:

!Onda terrestre (debajo de 2MHz)

!Onda espacial (2 a 30MHz)

!Lnea de vista (LOS)

!Onda terrestre !La onda electromagntica tiende a seguir el contorno de

la tierra (difraccin de la onda)

!La propagacin es mucho mejor sobre agua (especialmente agua salada)

!Es peor sobre terreno desrtico (pobre conductividad) !Las prdidas de la tierra se incrementan rpidamente con

el aumento de la frecuencia. (no efectivas a F>2MHz)

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8.3 Medios no guiados

!Onda espacial !Se consigue una cobertura de larga distancia.

!E n e s t e m o d o d e p r o p a g a c i n l a s o n d a s electromagnticas radiadas desde la antena transmisora tienen un ngulo tal que chocan con la ionosfera, son refractadas de vuelta a la tierra, choca con la tierra y son reflejadas en ella de regreso a la ionosfera, y as sucesivamente.

!Lnea de vista !Las ondas electromagnticas se propagan en lnea recta. !T iene la desventa ja de que para es tablecer

comunicacin entre dos estaciones, la trayectoria de la seal tiene que estar por encima del horizonte.

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43 8.3 Medios no guiados

!TRANSMISIN VIA RADIO: !Son de bajas frecuencias por lo tanto penetran fcilmente

edificios.

!Viajan grandes distancias

!Omnidireccionales

! TRANSMISIN VIA MICROONDAS: !Por arriba de los 300MHz

!Las antenas transmiten en lnea de vista, requiere de repetidoras.

!Haz bastante directivo (la energa se concentra en una determinada direccin)

!Antenas de microondas alineadas para conseguir la transmisin por lnea de vista.

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8.4 Sistema satelital bsico

! En 1957 se puso en rbita el primer satlite artificial de la tierra (Sputnik de la URSS)

! El tiempo de servicio de un satlite oscila entre los 5 y 10 aos

! El satlite recibe la transmisin a una frecuencia mayor desde la estacin terrea (Uplink) y retransmite a otra f r e c u e n c i a m e n o r ( D o w n l i n k ) p a r a e v i t a r interferencias.

! En la banda C, el enlace de bajada opera en el rango de 3.7 a 4.2 GHz y el de subida entre 6.8 a 6.4GHz

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! El haz satelital puede ser muy ancho y cubrir una parte significativa de la superficie de la tierra; o muy estrecho y cubrir un rea de cientos de kilmetros de dimetro. (depende de la altura respecto de la tierra)

! Las comunicaciones satelitales utilizan frecuencias de 1 a 30GHz. Las mismas que se designan de la siguiente manera: ! Banda L frecuencia 1-2 GHz

! Banda S frecuencia 2-4 GHz

! Banda C frecuencia 4-8 GHz

! Banda X frecuencia 1-12 GHz

! Banda Ku frecuencia 12-18 GHz

! Banda K frecuencia 18-27 GHz

! Banda Ka frecuencia 27-40 GHz

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47 8.4 Sistema satelital bsico

! Se clasifican por tener una rbita terrestre baja, media o alta.

! Satlites LEO (Low Earth Orbit) (200 y 2000Km) ! Satlites MEO (Medium Earth Orbit) (5000 y 15000Km) ! Satlites GEO (Geosynchronous Earth Orbit)

! Satlites Geoestacionarios (GEO) ! Se ubican a una altura de aproximadamente 36 000 Km sobre la

lnea ecuatorial.

! Aparecen estacionarios (fijos) respecto a la tierra.

! Se puede lograr una cobertura global con 3 satelites.

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! Video: ! https://www.youtube.com/watch?v=54X9dUEup38

! https://www.youtube.com/watch?v=8F8njY0Iz9Q

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49 TAREA No. 6 !Investigar : !Categoras para cable UTP definidas (Cat 1y2;

3; 5 y 5e) !Fibras pticas monomodo y multimodo !Tipos de cables de fibras pticas

!Enviar en pdf !3 a 4 pginas !Fecha lmite: 28 de junio 2015 (9 das) !Asunto e-mail: !TSI-353, nombre y apellido, tarea No.6

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Bibliografa:

[1]. Wayne Tomasi, Sistemas de comunicacin electrnica cuadta edicin), Prentice Hall, Mxico, 2003

[2]. Ricardo Castrol L. R, JORGE FUSARIO, Teleinformtica Aplicada (volumen Y ), Mc Graw Hill Espaa 1994 [3]. Jimnez Mara Soledad, Comunicacin Digital.

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Cap. 8 Medios de comunicación

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