Построенные в конце 1920-х и в начале 1930-х годов ВЧ-линии правительственной связи были чрезвычайно затратными в эксплуатации. Если на этапе внедрения интересных радиоинженерных разработок все было хорошо, то при их эксплуатации проявлялись недостатки. Так, свыше трехсот абонентов «кремлевской» системы правительственной связи обслуживались по всей стране сразу 80 станциями, а для уплотнения сигнала на линиях использовалась отечественная аппаратура.

Во избежание неполадок в Англии для системы правительственной связи был закуплен специальный коммутатор фирмы «Стандарт». Благодаря ему пользователи «кремлевки» могли связываться друг с другом в автоматическом режиме (так называемая «немедленная» связь) или делать предварительные заказы через телефонистку. Кроме того, если ВЧ-линия была свободна, по ней можно было передавать и правительственные телеграммы.

Приказом ОГПУ № 308/183 от 10 июня 1931 года была введена (с 1 июня) новая структура ОГПУ, согласно которой 4-е отделение ОО СОУ стало 5-м отделением ОО ОГПУ. На него была возложена задача по обеспечению государственных высокопоставленных должностных лиц секретной телефонной ВЧ-связью. С того времени 1 июня в СССР было принято считать официальным днем рождения правительственной междугородной связи.

10 июля 1934 года ОГПУ вошло в состав НКВД как Главное управление госбезопасности (далее — ГУГБ), а его региональные органы вошли в состав региональных управлений НКВД. ОО ОГПУ был реорганизован в ОО ГУГБ. В том же году была введена в строй станция ВЧ-связи в Киеве. С 25 декабря 1936 года ОО стал 2-м отделом ГУГБ, в составе которого отделение правительственной ВЧ-связи (далее — ОПС) стало 3-м отделением.

Весьма важным событием в истории развития дальней связи в СССР стала разработка Г. Г. Бородзюком и другими конструкторами в 1932–1933 годах и начало производства в 1934 году на заводе «Красная Заря» аппаратуры СМТ-34 (система многоканального телефонирования 1934 года), которая позволяла организовать по одной цепи (воздушной линии) три ВЧ телефонных канала в спектре от 10 до 39 килогерц. Система характеризовалась простотой настройки и обслуживания, обеспечивала достаточно устойчивую связь, возможность выделения каналов в любом промежуточном пункте и длительное время использовалась на воздушных магистралях связи.

В дальнейшем эта система была модифицирована: за счет расширения спектра в области более высоких частот в ней появились четвертый и пятый каналы, а за счет использования спектра частот до десяти килогерц — «нулевой» канал. В 1935 году была создана более совершенная трехканальная аппаратура СМТ-35, в которой были использованы групповые усилители на оконечных и промежуточных станциях и введена автоматическая регулировка уровня сигнала. Эта система работала в спектре от шести до 29 килогерц, отличалась добротностью и надежностью, но из-за некоторой громоздкости и относительно высокой стоимости широкого распространения не получила.

Развитие сети междугородной правительственной связи стимулировалось еще и тем обстоятельством, что в 1930-е годы в СССР было развернуто активное строительство магистральных постоянных воздушных линий связи средней и большой протяженности. Необходимость их ввода в эксплуатацию диктовалась повышенными требованиями к системе управления в ходе индустриализации, а также укреплением обороноспособности государства. В каждом отдельном случае руководством НКВД, как правило, выносилось ходатайство о передаче наркомату выделенных ВЧ-каналов для организации правительственной междугородной связи.

В 1935 году была открыта станция ВЧ-связи в Сочи, в 1936 году — в Севастополе и организована правительственная ВЧ-связь на территории Крыма при строительстве магистральной линии Москва — Севастополь через Харьков и Запорожье. В том же году ВЧ-связь была организована еще с Тбилиси и Ярославлем, а в 1937 году — с Баку, Воронежем, Ворошиловском (ныне — Ставрополь), Калинином (ныне — Тверь), Краснодаром и Медвежьегорском.

В то время на сети действовали также одиннадцать трансляционных пунктов ВЧ-связи в Армавире, Бологом, Брянске (с 1940 года — ВЧ-станция), Владимире (с 1942 года — ВЧ-станция), Вязьме, Горловке, Запорожье (с 1940 года — ВЧ-станция), Калуге (с 1939 года — ВЧ-станция), Конотопе и Ряжске. После организации правительственной связи с Сочи и Севастополем телефонные аппараты ВЧ-связи были установлены на десяти государственных дачах, расположенных на Черноморском побережье Кавказа и Крыма.

В 1936 году закончилось строительство, а в 1939 году была введена в строй самая длинная в мире воздушная междугородная телефонная магистраль Москва — Хабаровск с использованием трехканальной аппаратуры СМТ-35 длиной 8615 километров, которая позже была продлена до Владивостока.

Увеличение количества периферийных станций и числа абонентов правительственной связи, которые ими обслуживались, требовало налаживание производства АТС. Поэтому в 1937–1938 годах заводом «Красная Заря» по техническим заданиям ОПС были осуществлены разработка и изготовление первой отечественной автоматической междугородной телефонной станции (далее — АМТС) типа ЦА для установки на станции ВЧ-связи в Москве, а позднее МА-5 и МА-2 для станций в Ленинграде, Киеве, Харькове, Воронеже, Ростове-на-Дону, Минеральных Водах, Сочи, Тбилиси, Челябинске, для строящихся станций в Новосибирске, Иркутске, Чите, Хабаровске и других станций. Таким образом, впервые в СССР была начата работа по автоматизации процесса соединения абонентов междугородной телефонной связи.

В качестве источников электропитания ВЧ-станций использовались стационарные или переносные аккумуляторы и зарядные устройства к ним (за исключением тех станций, которые размещались в пунктах Наркомата связи и использовали их источники питания). Для заряда аккумуляторных батарей применялись выпрямительные аппараты типа ВАРЗ со стеклянными ртутными выпрямительными колбами и мотор-генераторные установки. С целью обеспечения буферного (совместно с аккумуляторными батареями) электропитания аппаратуры ВЧ-связи в 1938 году была создана стойка питания СПБ с выпрямительным устройством на газотронах ВГ-129.

Таким образом, в течение 1934–1938 годов был осуществлен существенный «прыжок» в отрасли развития отечественных средств электросвязи, которая позволила создать предпосылки для внедрения на сети правительственной связи каналообразующей (ВЧ-телефонирование и телеграфирование) и коммутационной аппаратуры, которая соответствовала бы требованиям времени.

Начиная с июня 1936 года к руководству ОПС пришли люди, знающие теорию и практику организации связи. Начальником отделения был назначен Иван Яковлевич Воробьев (1907–1972), который до этого возглавлял отделение связи АХО НКВД. Помощником начальника ОПС был назначен Игорь Васильевич Винецкий (1885–1937), который в 1928–1936 годах работал на должности инженера для поручений при заместителе наркома связи и одновременно сотрудником ОО.

Старшим техником-инженером был назначен Михаил Ильич Ильинский (1910–1941), который уже имел научные работы в области электросвязи и в 1939 году стал начальником ОПС. Старшим техником ОПС был назначен Александр Андреевич Гриб (1909–?), который в дальнейшем с 1938 года работал инженером, с 1939 года — заместителем начальника ОПС.