Я не очень хорошо знаю сети, но способов, как мне кажется, действительно много. Все зависит от степени изврата.
1 способ:
Ставим OpenWRT на dir-320, регистрируем MAC роутера и трех ваших компов, свитч в роутере делаем тупым свитчем: для портов WAN-LAN1-LAN2-LAN3 VLAN1, а LAN4 оставляем как технологический порт на VLAN2, например. Все нетегируемое. WAN интерфейс на роутере настраиваем на VLAN1. Делаем два SSIDа — первый — бридж на VLAN1, второй — роутинг через WAN роутера. Таким образом, можно проводами подключить три стационарника, а можно и через вайфай(но MAC у проводной и wi-fi сети разные, не забывайте. Но это решается, вроде, через iptables.) и плюс мобильные устройства роутерятся роутером через его канал.
2 способ.
Когда у меня был интернет 256кбит/c, а я разузнал, что PPPoE сессий можно сделать сколько угодно, и на каждой будет по 256кбит/с, то я поднимал кучу сессий и делал между ними балансировку.
В вашем же случае, можно поднять 4 сессии и сделать между ними балансировку средствами роутера(главное, чтобы мощности хватило, мой больше 40 мбит в режиме роутинга через себя не пропускает, openwrt с 2.6 ядром) и тогда у вас будет супер скорость на всех устройствах.
3 способ.
Что-то вроде комбинации 1 и 2, если вы боитесь бриджа или вам он не нужен. Поднимаете роутером 4 соединения и маршрутизируете от каждого компьютера на свободный канал.