cuando se tiene un router se usa una ip local para el ordenador y una ip pública del router para fuera, y el router lo que hace es enrutar entre esas 2 ip. Pero cuando se usa un modem usb al ordenador se le asigna la ip pública y el modem no dispone de una dirección ip propia, pero suelen traer algún programa de configuración que son capaces de acceder al modem supongo que a través del SMNP (simple management network protocol), protocolo para configurar lso distintos aparatos colgados de nuestra red. Hace tiempo instalé un Motorola y con su programa se podía acceder al modem.
Respecto a lo que quieres se puede hacer con un router con entrada de internet (lo que muchas veces se llama router para cablemodem). Hay varios tipos de routers, el normal con 4/6/8 entradas ethernet (con o sin WiFi), el ADSL que tiene una entrada telefónica para el ADSL (tambien con o sin WiFi) y el que tiene una entrada de internet por RJ45 que es dondel tendrías que concetar la salida de internet de tu modem y luego configurar tu red con ip locales.
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