>>425
一つのNIC（ネットワークデバイス）に複数IPアドレスを割り当てる
方法はWindowsなら、DHCPではなく固定IPにして、
ネットワークのプロパティ→インターネットプロトコル（TCP/IP)
詳細設定→IP設定で割り当てることができる。
デフォルトゲートウェイはルータのLAN側IPアドレスにしておく。

定石とか常識とか無視して、技術的な観点からして、
どうしてもPCの１つのnicで割り振らせたいなら、
上記の様に1つネットワークデバイスに複数IPアドレス
を割り当ててマシン（PC）をルータ代わりにさせる方法もある。

一つのネットワークデバイスに2つのIPアドレスを
割り振る代表的なものとして、フレッツスクエアとプロバイダ
のマルチセッションがある。

自動で割り振り（ルーティング）するかもしれないが、
環境によってできない場合はrouteコマンドで明示的に設定しなければ
ならないから、知識がないとできない。

面倒だし、>>426の様に
無線LAN付きルータのLANに戻した方が良いよ。