質問者が納得無線ルーター内のDHCPサーバ設定と、それより上流にモデムや別のルーターが
あるようでしたら、そちらのDHCPサーバの設定内容をご確認下さい。
その無線ルータでもiPod touchは接続可能だと思います。
追記:
おそらく設定方法には問題はなさそうですね。
http://whooms.com/blog/ipod-touch-wi-fi-networking.html
こちらでも接続できずに頑張っておられました。
どこか、何かしらOSやルーターのアップデータが残っていれば、
それを試してみるとか、くらいで...
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