Al final lo he solucionado poniendo el segundo router como punto de acceso. Muy sencillo. Saqué el tutorial de aquí:
http://www.arturogoga.com/2008/02/18/como-conectar-2-routers-en-la-misma-red-y-utilizar-uno-como-access-point/
http://www.arturogoga.com/2008/02/18/como-conectar-2-routers-en-la-misma-red-y-utilizar-uno-como-access-point/