Опытным путем определил что соединение восстанавливается если перезагрузить одно (конкретное) из подключенных устройств. То есть это устройство каким то образом приводит к отказу всей сети.
После этого откатил прошивку до 3.3.2, и ситуация улучшилась в том смысле, что сеть периодически отключается, но потом восстанавливается через 5 минут (это уже гораздо лучше чем было). Оставил пока так, и пытаюсь понять как это одно устройство может повлиять на всю сеть.