Да, возможно в вашем случае все работает прекрасно. Я может быть что-то упустил, еще раз проверил схему с DAP-2553 и DAP-2310 та же ситуация. Я попробую объяснить условия схемой, не очень хорошо, конечно я рисую, но более понятно мне кажется чем на словах. Итак в прикрепленной схеме я рассматривал 3 случая (они обозначены синими стрелками с цифрами):
1) Устройства (в нашем случае это различные мобильные устройства с поддержкой WiFi и ноутбуки) регистрируются на точке DAP-2553 и все происходит так как и должно происходить, им выдается правильный адрес и он сохраняется при переходе из зоны приема-передачи DAP-2553 в зону DAP-2310.
2) Устройства выходят из обеих зон точек доступа, теряют связь с ними и интернет как и полагается отключается, кто-то переключается на мобильную связь кто-то не переключается и грустит без интернета.
3) Устройства (в нашем случае это различные мобильные устройства с поддержкой WiFi и ноутбуки) ВНИМАНИЕ! входят со стороны DAP-2310 (это синяя стрелка с цифрой 3). И вот тут возникает неприятная ситуация... Устройства получают адрес, но совершенно из другого диапазона, в моем случае этот диапазон вида - 192.168.3.xxx, получается, что они подключились по WiFi к непонятной точке доступа (их видно зарегистрированными на DAP-2310 но не видно в списке DHCP на точке DAP-2553 - оно и понятно по идее то...) но интернета эти устройства не получат, ибо они совершенно в другой подсети, а ноутбуки еще и не получат доступ к ресурсам находящимся в локальной сети.
После этих манипуляций я решил что все дело в точках доступа и их различии (кстати одинаковый ли у них чипсет?)... И заменил DAP-2553 на второй DAP-2310 с настройками аналогичными DAP-2553. Ситуация немного изменилась, но я успел протестировать пока только пару устройств на базе андройда. Устройства в 3-ем случае стали получать нормальный адрес (тот который им собственно и был назначен). Но продолжая свои изыскания причины проблемы, натолкнулся на следующие грабли:
3) в случае выхода из зоны действия WiFi и последующего удаления из устройства этой сети, при вхождении в нее (ну и после ввода ключа) со стороны точки где отключен DHCP сервер (т.е. со стороны стрелки №3) устройству опять выдается этот странный адрес из третьей подсети. Если дойти до уверенного приема второй точки и включить\выключить WiFi на устройстве, ему будет выдан правильный адрес.

P.S. Весь день в тестах, понял что при WDS между двумя одинаковыми устройствами ошибка выдачи адреса сохраняется, выдача того-же адреса (описано выше) скорее частные случаи и они не постоянны. Возникают спорадически...