מרכזייה
מרכזיות אוטומטיות

מרכזיות אוטומטיות נוצרו על מנת לבטל את הצורך במרכזן אנושי המבצע קישורים ידניים, וכתוצאה מכך להתגבר על חסרונות שיטה זו.
בשנת 1891 הגיש אלמון סטראוג'ר, קברן מקנזס סיטי, פטנט על המתג האלקטרו-מכני הראשון, אשר פיתוחים נוספים שלו הביאו בסופו של דבר לאוטומציה במערכות הטלפוניה. הגרסה המשופרת של המתג כוללת 10 קבוצות של 10 מוליכים, המסודרים בצורה חצי מעגלית. כאשר מחייגים אל מרכזייה עם מתגים אלו בחיוג מתקפים (pulse dialing) נוצרות הפרעות או ניתוקים רגעיים בקו שבין המחייג למרכזיה (local loop). כתוצאה מכך נעים מוליכים בתוך המתג, ויוצרים מעגל חשמלי בין המחייג לבין הקו המבוקש. המרכזייה האוטומטית הראשונה החלה לפעול ב-1892 באינדיאנה. היא נבנתה על ידי חברה שהקים סטראוג'ר על פי טכנולוגית המתג שהמציא. כדי לאפשר למנויי הטלפון המחוברים למרכזיית סטראוג'ר לחייג באופן נוח פותח טלפון חוגה. בהמשך מרכזיות אוטומטיות מסוג סטראוג'ר ניבנו גם על ידי חברות אחרות, דגם זה של מרכזיות היה לדגם המרכזי של המרכזיות האוטומטיות בכל המחצית הראשונה של המאה ה-20. מרכזיות סטראוג'ר נקרא גם מרכזיות "צעד-אחר-צעד" (Step-By-Step) בשל אופן פעולתם.
בערים גדולות בארצות הברית, תהליך המעבר ממרכזיות ידניות אלו למרכזיות אוטומטיות ארך שנים רבות, ובתקופה זו חברת Bell (אנ') דגלה בגישה שהלקוח לא צריך לעסוק במבנה הרשת ולא צריך לדעת אם המרכזייה של היעד שלו כבר הוסבה לאוטומטית או שהיא עדיין ידנית. לפיכך במרכזיות ידניות הוצבו צגים שהראו למרכזן מהו המספר שחוייג, והמרכזן ביצע את הקישור הידני אל היעד הרצוי.
בעשור השני של המאה העשרים פותחו מרכזיות הקרוסבר (Crossbar)הראשונות. מרכזיות אלו היו מרכזיות אלקטרו-מכניות בהן, שלא כמו במרכזיות סטרואג'ר, הייתה הפרדה בין יחידות המיתוג שחיברו את מסלול השיחה לבין מערכת הבקרה שניהלה את תהליך הקמת השיחה. מערכת הבקרה הייתה מערכת מרכזית שאגרה את הספרות המחויגות ובהתאם החליטה איך למתג את מסלול השיחה. מיתוג השיחה נעשה ביחידת הקרוסבר שהייתה מורכבת מאוסף של מולכים אנכיים ואופקיים. בנקודות הצומת בין המוליכים היו מפסקים שהיו מחוברים למוטות אנכיים ואופקיים. מוטות אלו שנשלטו על ידי אלקטרומגנט (סונולואיד) כאשר סיבוב קל של זוג מוטות יכול היה ליסגור אחד מין המפסקים וליצור מגע בין מוליך אופקי למוליך אנכי באחת מנקודות הצומת. במשך תקופה ארוכה השימוש במרכזיות אלו ברשת הציבורית לא היה נפוץ. בשנות השישים של המאה העשרים, בעקבות שיפורים בעיצוב מרכזיות קרוסבר השימוש בהם הפך נפוץ מאוד וחברות טלפון רבו חדלו להתקין מרכזיות מסוג סטראוג'ר והעדיפו את הקרוסבר על פניהם. הסיבה לכך הייתה שתחזוקת מרכזיות הקרוסבר היה פשוטה וזולה יותר וכן שכלולים שהוכנסו במערכת הבקרה המרכזית. למשל הוספת התקן לקליטת ספרות החיוג באמצעות חיוג צלילי (DTMF). חיוג הצלילים מאפשר למנוי לאותת לא רק למרכזיה אליה הוא מחובר ישירות אלא גם למרכזיות בהמשך.
תהליך השיחה במרכזיה אוטומטית הוא כדלקמן: יוזם השיחה מרים את השפופרת וכתוצאה מכך מכשיר הטלפון שלו סוגר מעגל חשמלי מול המרכזייה. פעולה זו נקלטת במרכזייה, ואם למרכזייה יש משאבים פנויים כדי לקשר שיחה נוספת, היא תשמיע ליוזם השיחה צליל חיוג. החיוג יתבצע על ידי העברת מתקפים או חיוג צלילי אל המרכזייה, אשר תפענח את המספר המבוקש ותקשר אוטומטית את הלקוח אל אחד מצלילי החיווי (תפוס, מצלצל וכו') ואל היעד במידת האפשר, ובעת הצורך דרך מרכזיות נוספות (במקרה של חיוג חוץ). המרכזייה האוטומטית "תשגיח" על הקווים של המנויים שמשתתפים בשיחה, וכל עוד שני המנויים לא ניתקו - היא תשמור על הקישור ביניהם. יכולות נוספות, כגון רישום שיחות לגבייה, ושירותים נוספים יכולים להשתלב גם הם במרכזייה האוטומטית, למשל זיהוי שיחות חירום או שיחות חינם.
בישראל הושלם המעבר למרכזיות אוטומטיות ב-21 בפברואר 1968.