Não há muitas opções aqui. Você poderia criar outra sub-rede sem NAT; a configuração no seu DD-WRT seria essencialmente a mesma, exceto sem o NAT ativado.
No entanto, você precisaria de acesso de configuração no roteador main - ele precisa aprender uma rota para sua sub-rede, caso contrário, ele tentaria enviar pacotes para a WAN.
-
Digamos que seu DD-WRT tenha o endereço IP
10.0.33.978/16
no lado "WAN" e192.168.1.1/24
no lado "LAN". O roteador principal precisaria dessa rota:192.168.1.0/24 via 10.0.33.978
Se você não puder fazer isso, verifique se o DD-WRT suporta um modo de "firewall de ponte", que permite que você permaneça na mesma sub-rede, mas pelo menos bloqueie conexões de entrada não confiáveis.
(Não, deixando-o no modo roteador, mas configurando ambos os lados para 10.0.0.0/16 não vai funcionar.)