本发明公开了一种自组织时分多址接入协议时隙利用率的提高方法。该方法将自组织时分多址接入协议中的时隙划分为首次分配、二次分配、数据传输和收方应答四个阶段。在首次分配阶段，预先选定当前时隙的节点通过RTR/CTR帧交互预约当前时隙。在二次分配阶段，节点采用基于竞争的时隙二次分配策略。节点通过求解网络吞吐量最大值，获知在二次分配阶段竞争预约时隙的最佳概率，并以该概率竞争预约首次分配阶段产生冲突或保持空闲的时隙。成功预约当前时隙的节点在数据传输阶段传输数据包。接收节点接收到数据包后，在收方应答阶段向发送节点应答ACK帧完成传输。EXata仿真环境下的仿真实验证明了该方法的有效性。