O seu switch LAN é gerenciado? Em outras palavras, é capaz de VLAN?
Se for compatível com VLAN, você pode ter uma VLAN no switch para cada conexão DSL, e fazer o trunk de volta para Fa0 / 1, e então dividi-la de volta nas subinterfaces do roteador.
Você pode comprar um modem PPPoA / PPPoE e um ethernet HWIC, ou um ADSL HWIC, mas esteja ciente de que eles são muito caros.
Os módulos cisco etherswitch são similarmente caros. Eu provavelmente ficaria tentado a obter um Cisco Catalyst 2950 de segunda mão do ebay, e usá-lo para a solução Vlan.