Für die Vernetzung von Telefonapparaten mussten diese im Sinne der Kommunikationstechnik kompatibel miteinander sein, also einen Mindeststandard an technischen Fähigkeiten und Eigenschaften erfüllen. Nicht weniger bedeutend waren politische Absprachen zwischen den Anwendern, um grenzüberschreitende Normen und Rechte festzulegen. Eine Hürde stellten sichere Fernverbindungen dar, die Überseekabel und Funktechniken befruchteten. Als weitere Stufen dieser Pionierleistungen gelten die Schnittstellenentwicklung zwischen analogen und digitalen Technologien sowie die Einbeziehung von Speichermedien und der elektronischen Datenverarbeitung, bis hin zur mobilen Kommunikation und Gerätesteuerung in der Raumfahrt, dem Wetterdienst und den Sicherheitsdiensten (Rettungs-, Militär-, Polizei- und Geheimdienste). Unverzichtbar sind Anwendungen in den Feldern Gesundheitswesen, Bildung, Bedarfsanalysen, Verkehrswesen (Logistik), Mess- und Regelsysteme, Produktion, Informations- und Unterhaltungsmedien.
Vom Laborexperiment zum Telefonnetz
An der Entwicklung eines ersten Telefonapparates waren mehrere Personen beteiligt.
Bereits 1844 postulierte Innocenzo Manzetti die Idee zum Bau eines Telegrafen und baute 1864/65 einen elektrischen Apparat, welcher die menschliche Stimme über einen halben Kilometer übertragen konnte. Eine wichtige Rolle spielte der Deutsche Philipp Reis mit seiner Konstruktion von 1861. Reis erfand hierfür den Begriff Telephon. Entscheidend für die praktische Einführung von Telefonen war jedoch, dass es Alexander Graham Bell 1876 gelang, mit einem erfolgreichen Patentantrag seinen Konkurrenten Elisha Gray und Antonio Meucci zuvorzukommen und ihnen, sowie später auch Thomas Alva Edison, auf dieser Grundlage rechtliche Hürden zur eigenen Markteinführung von Telefonapparaten in den Weg zu legen. Am 11. Juni 2002 wurde Antonio Meucci posthum vom Repräsentantenhaus des amerikanischen Kongresses der Vereinigten Staaten das Patent für die Erfindung des Fernsprechapparates zugesprochen.
Erste Gründung von Telefongesellschaften in den USA
Im Juli 1877 gründete Bell, der das amerikanische Patent für Rechte an einem Telefon erlangt hatte, zusammen mit Thomas Sanders und Gardiner G. Hubbard unter Einschluss seines Assistenten Thomas Watson, die Bell Telephone Company. Zwei Tage später heiratete Bell die Tochter Mabel seines Geschäftspartners Hubbard. Wegen Absatzschwierigkeiten boten Bell und seine Compagnons die Patente der mächtigen Western Union Telegrafen-Gesellschaft – Elisha Grays Arbeitgebern – für 100.000 $ zum Kauf an. Die Western Union lehnte ab – was sie bald bitter bereuen sollte.
Dennoch sahen Amerikas Telegraphengesellschaften voraus, dass Bells Telefon eine Bedrohung für ihr Geschäft darstellte, und sie versuchten dem gegenzusteuern. Die Western Union Company ließ Thomas Alva Edison ein eigenes Telefon mit anderer Technik entwickeln. Bell verklagte daraufhin Western Union wegen Verletzung seiner Patentrechte. Diese versuchte zu argumentieren, dass eigentlich Elisha Gray das Telefon erfunden hätte, verlor jedoch den Prozess.
Im März 1879 fusionierte die Bell Telephone Company mit der New England Telephone Company zur National Bell Telephone Company, deren Präsident William H. Forbes, Schwiegersohn von Ralph Waldo Emerson, wurde. Im April 1880 geschah eine weitere Fusion mit der American Speaking Telephone Company zur American Bell Telephone Company.
1885 wurde die American Telephone and Telegraph Company (AT&T) gegründet, um die Fernverbindungslinien quer durch die USA für das Bellsche System zu erobern. Theodore Vail wurde der erste Präsident der Gesellschaft.
1925 wurden die Bell Telephone Laboratories aufgebaut, um die Forschungslaboratorien der AT&T und der Western Electric Company zusammenzufassen. Die AT&T wurde in der Folgezeit der mächtigste Telekommunikationskonzern der Welt.
Erste Entwicklungsschritte in Deutschland
In Deutschland gab es seit den Laborexperimenten von Philipp Reis keine weiteren Bemühungen, ein Telefon zur praktischen Nutzung zu entwickeln. Erst 1877, als die Bell Telephone Company mit dem Vertrieb des Bell-Telefons begonnen hatte, führte der Berliner Generalpostmeister Heinrich von Stephan von Oktober 1877 bis April 1878 Versuche mit zwei Bell-Telefonen durch. Er baute eine zwei Kilometer lange Telefonverbindung auf, die am 25. Oktober 1877 den Testbetrieb aufnahm. Um die Grundlage für weitere Versuche zu schaffen, beauftragte man die Firma Siemens & Halske mit der Herstellung weiterer Apparate. Da die Bell-Telefone noch über keine Weckeinrichtung verfügten, wurde das Telefon erst durch die zu diesem Zeitpunkt erfundene Siemenssche Signalpfeife als Produkt nutzbar. Am 12. November 1877 erfolgte die Inbetriebnahme eines Telegrafenamtes in Friedrichsberg bei Berlin. Ab November 1877 produzierte Siemens & Halske täglich 200 Telefone, von denen ein Großteil bald auch an Privathaushalte verkauft wurde.
Ab 1881 wurden die Fernsprechnetze eingerichtet. Die Vermittlung geschah von Hand, zunächst noch ausschließlich von Männern. Schnell wurde aber klar, dass die höheren Frequenzen einer Frauenstimme bei schlechter Leitungsqualität besser zu verstehen waren als die tieferen Männerstimmen – das Fräulein vom Amt war erfunden. Die ersten Ortsnetze wurden in Berlin, Breslau, Frankfurt am Main, Hamburg, Köln, Mannheim und München eröffnet.
Seit 1883 wurden auch Telefonleitungen zwischen größeren Städten verlegt. Der Textilfabrikant Christian Heinrich Hornschuch richtete das erste deutsche Überlandtelefon auf einer Strecke von 34 km innerhalb seiner Firma von Fürth nach Forchheim ein. Die Telefonleitung zwischen Bremen und Bremerhaven war bei ihrer Inbetriebnahme am 15. Oktober 1883 die längste Telefonleitung Deutschlands. 1884 folgten die Telefonleitungen von Köln nach Düsseldorf und Bonn. Im Jahre 1885 wurden die Ortstelefonnetze von Frankfurt, Heidelberg, Mainz, Mannheim und Wiesbaden miteinander verbunden. Von Berlin aus konnte man bald danach Ferngespräche mit Hannover (1886), Hamburg (1887), Dresden (1888), Breslau (1889), Frankfurt am Main (1894) und Königsberg (1895) führen.
Am 6. August 1900 wurde die erste Telefonleitung zwischen Berlin und Paris freigeschaltet.
Im Fernsprechwesen werden die Verbindungskabel zwischen den Vermittlungsstellen im Weitverkehr als Fernleitung bezeichnet. Ein Verstärkeramt konnte die Sprach- und Trägerfrequenzsignale verstärken und damit die Signalverluste auf den Fernleitungen ausgleichen.
Bis zum Jahr 1912 wurden die Fernleitungen für das Fernsprechwesen fast nur über oberirdische Freileitungen hergestellt. Im Jahr 1909 kam es in einem strengen Winter und einer extremen Wetterlage (Vereisung, Schnee, Sturm und Raureif) dazu, dass an der Fernleitung Berlin – Magdeburg reihenweise die Masten brachen und umfielen. Es gelang trotz größter Anstrengungen und dem Einsatz von vielen Mitarbeitern erst nach Monaten, die Schäden an diesen Leitungen zu reparieren. Dieses extreme Ereignis gilt als Auslöser, dass Pläne entwickelt wurden, um den Weitverkehr durch unterirdische Weitverkehrskabel fortzuführen.
Im Jahr 1912 erhielt die Firma Siemens & Halske den Auftrag für die Verlegung des Rheinlandkabels. Dieses Kabel wurde im Jahr 1913/1914 zunächst von Berlin nach Hannover verlegt.