Леонид,
самая продуктивная идея - использование Астериск как Border Media Gateway.
В такой схеме у него должны быть два интерфейса, наружный и внутренний, внутренние устройства регистрируются и соединяются на внутренний интерфейс, наружные - на наружный. pppoe настраивается на нём самом, модем не нужен.
Никакого НАТа таким образом для устройств нет, только если только удалённый клиент соединяется из-за своего НАТа. Тогда nat=yes для него.
у меня все именно так как вы и описали, 2 интерфейса ,pppoe c публичным IP поэтому схема не 4-я а 9-я по этой статье, проблем в локалке с хождением видео нет! проблемы когда 2 клиента цепляются к * из -за NAT
Включать SIP дебаг на * и анализировать INVITE.
Скорее всего - исключить один-два видеокодека на клиенте к * из -за NAT, или изменить приоритеты, однако, надо смотреть.