Na verdade, acabei resolvendo isso, espero que seja útil para alguém no futuro: DD-WRT deve ser configurado no modo cliente, para que ele possa se juntar ao AP.
Em seguida, você precisa desativar o servidor DHCP no DD-WRT e, em vez disso, definir os comandos para que o DD-WRT seja um cliente DHCP na LAN:
Wireless- > Basic Settings- > Wireless Mode: Client
Desativar o servidor DHCP (Configuração > Configuração básica > Servidor DHCP: Desativar)
Administração- > Comandos (salve como script de inicialização):
ln -s /sbin/rc /tmp/udhcpc
/usr/sbin/udhcpc -i br0 -p /var/run/udhcpc.pid -s /tmp/udhcpc -H 'nvram get router_name'
route add default gw 'nvram get wan_gateway'
nvram set wds_watchdog_ips="'nvram get wan_gateway'"
# Config DNS
/bin/cat /etc/resolv.conf | /bin/grep -v nameserver > /tmp/resolv.conf
/bin/echo nameserver 'nvram get wan_get_dns' >> /tmp/resolv.conf
/bin/cp /tmp/resolv.conf /etc/resolv.conf
(Referência: link )
E meu problema de velocidade foi aparentemente causado por interferência do canal wifi, por isso, mudar para outro canal resolveu o problema.