Что касается модели сети OSI, кабельный модем является устройством физического уровня (уровень 1) и устройством пересылки уровня канала данных (уровень 2).
С точки зрения сетевых технологий кабельный модем - это сетевой мост. Он работает на уровне 2 модели OSI.