Eu vou olhar a documentação do modem / roteador, mas você deve ser capaz de configurá-lo de forma que o modem seja conectado à parede, a porta ethernet "WAN" no WRT esteja conectada ao modem, e sua rede interna está conectada ao switch do WRT.
Eu tive que fazer algo parecido quando estava no DSL; o LEC insistiu que eu tive que usar o modem deles / delas e aquele era o único modo que trabalhou. A sub-rede era um pouco maluca, mas pode funcionar.
Editar : deixe comigo sempre fazer mais trabalho para mim. Este é um post no fórum da Linksys que explica como definir exatamente o que você está perguntando, sem fazer a esquisitice de sub-redes que eu me coloquei.