Hola soportetecnico, efectivamente si tienes un switch core L3 puedes conectar tu ISP en el, dependiendo de la topologia que tienes, es decir, como se comunica tu switch core con el router (a traves de un enlace capa 3, algun protocolo de enrutamiento, rutas estaticas, etc).
Podrias crear subinterfaces en alguna interfaz del router para la conexion con tu switch y el nuevo ISP. Esto se llama router on a stick
Puedes encontrar multiples ejemplos en las paginas de cisco y en otros sitios, aqui te dejo algunos que espero te ayuden
https://learningnetwork.cisco.com/docs/DOC-23481
http://theosnews.com/2013/03/15409/
HTH
Leonardo
