Seu teste é defeituoso, pois o tempo é uma variável grande quando se lida com serviços da Internet. Mesmo que você tenha iniciado o download do arquivo em 1 minuto e, no minuto seguinte, tente baixá-lo sem o roteador, ainda não há como saber se as condições da rede permaneceram as mesmas. Concordo que soa como seu roteador, mas isso não é científico.
A única maneira de realmente testar se o seu roteador é o problema e ter certeza é fazer algo como colocar outra rede local (ou seja, se uma máquina estiver na rede 192.168.1.0/24, coloque outro host em um rede como 192.168.20.0/24) no seu roteador e ligar dois sistemas para ele, em seguida, tente transferir alguns entre os hosts. Como eles estão em redes diferentes, isso exigirá o roteamento da mesma maneira que acontece quando você sai para a Internet (note que isso não é totalmente verdade devido à tradução NAT). Se o seu roteador não permitir que você adicione rotas estáticas, então talvez seja um sinal de que é muito barato projetado.
Eu lidei com roteadores de banda larga, roteadores baseados em PC (como o Linux) e até mesmo roteadores corporativos e ISP (como um Cisco). Eu e muitas outras pessoas podemos dizer que os roteadores de US $ 70 que você compra na loja são baratos como o inferno. Pode ser bom que eles estejam disponíveis por esse preço e trabalhem por pouco tempo, mas superaquecem facilmente, entram em problemas de estado que exigem um reinício, etc. Algumas marcas são melhores que outras, mas não muito. Eu realmente vi meus problemas de Internet ir embora simplesmente apontando um ventilador de mesa em um.
Eu sei que o seu objetivo é reduzir 10 horas de tempo de download para uma hora, mas se eu fosse você, encontraria um PC barato e colocaria o SmoothWall, o Endian Firewall nele. Isso tornará tudo tão fácil quanto uma das interfaces de banda larga e será muito mais confiável, desde que seu hardware não quebre.