На OpenWRT с пакетом MultiWAN это делается на раз-два. У меня же два провайдера, переход на openwrt пока не планируется, стоит dd-wrt, реализовано просто:
Раз у вас один кабель, то просто поднимите соединение на том же vlanе, только через точку напишите цифру, например vlan1.1 с новыми параметрами.
Далее делаете маскарадинг и создаете ip rule для обоих интерфейсов(иначе на входящие пакеты исходящие будут уходить не через тот интерфейс, через которые пришли, а через дефолтный), ставите на них connmark и еще обязательно отключите на интерфейсе rp_filter.
А в openwrt это делается простым написанием конфига.