親機となるBuffalo製の無線LANルーターに、複数台のBuffalo製の無線LANルーターを直列で中継接続できるか試しました。
ルーターを3台（WXR-1900DHP3、WXR-1900DHP2、WSR-2533DHP）使用し、複数台中継できる組み合わせがあるか、中継する順番を入れ替えて確認しました。
WXR-1900DHP3とWXR-1900DHP2は型番は異なりますが、ふるまいは同等と思われるので、3機種を一方向の循環で親の位置を変えて3パターン確認しました。
- WXR-1900DHP3（親） → WXR-1900DHP2（子） → WSR-2533DHP（孫）
- WXR-1900DHP2（親） → WSR-2533DHP（子） → WXR-1900DHP3（孫）
- WSR-2533DHP（親） → WXR-1900DHP3（子） → WXR-1900DHP2（孫）
結論：複数台中継できる場合はありそう
パターン2では、どのルーターに接続した端末からでもインターネット接続することができました。
（パターン2：WXR-1900DHP2 → WSR-2533DHP → WXR-1900DHP3）
パターン1、パターン3では、孫ルーターに接続した端末からはインターネット接続できませんでした。
（パターン1：WXR-1900DHP3 → WXR-1900DHP2 → WSR-2533DHP）
（パターン3：WSR-2533DHP → WXR-1900DHP3 → WXR-1900DHP2）
予想：直列で中継できない条件
確認した機種が少ないので、当てにならない予想です。
中継機モニターに対応している機種が中継機として動作している場合、さらに中継機を接続しても中継できないのかもしれません。
（「中継機モニターに対応していない機種なら、必ず複数段中継できる」とは言っていません）
今回の場合では、中継機モニターに対応しているWXR-1900DHP3とWXR-1900DHP2が子ルーターの場合、孫ルーターに接続した端末からはインターネット接続できませんでした。
2021年6月16日追記
WXR-1900DHP3とWXR-1900DHP2について、「OUI変換」を有効にしたところ、パターン1でもどのルーターに接続した端末からでもインターネット接続することができました。
（パターン1：WXR-1900DHP3 → WXR-1900DHP2 → WSR-2533DHP）
パターン3は確認していません。
「OUI変換」は追加された機能で、ファームウェアの変更履歴には下記の記載があります。
・[詳細設定]-[WB(中継機能)]に「OUI変換」の設定を追加しました。
本商品を中継機としてお使いの場合で、一部のAndroid端末(※)がインターネットに接続できないときは、
「OUI変換」を「使用する」にすることで改善する場合があります。
※2018年7月現在、以下の端末で問題が発生することが確認されています。
・AQUOS ZETA SH-01H
・AQUOS R SH-03J
・Xperia Z5 SO-01H
・Xperia X Compact SO-02J
・Xperia XZ1 SO-01K
・Xperia XZs SOV35
・Xperia XZ SO-01J
・Nexus 5X
・Nexus 6P
一部のAndroid端末とありますが、中継機として動作するBuffalo製無線LANルーターでも該当するものがあった、ということだと思います。
確認した条件
- 親ルーターの背面スイッチは「MANUAL」「ROUTER」
- 子ルーター、孫ルーターのIPアドレスは、DHCPサーバーから自動取得
- 子ルーター、孫ルーターのSSIDは自分のSSIDを使用（自分の親ルーターのSSIDを使用しない）
- 自分の親ルーターへの接続は手動設定（WPSを使わない）
メーカーに制限がないなら
NECがいいのではないかと思います。
公式に多段、並列による中継をサポートしているためです。
ただ、下記の注記はありますので、自身で配置の調整が必要になることもあると思います。
「同じSSIDの中継機が子機から複数見える場合、どの中継機に接続するかは子機に依存します。」
「親機と同時に利用できる中継機は、多段・並列合わせて3台までを推奨します。」
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