To by teoreticky šlo, ale jedná se o hrozně komplikované řešení. Něco takového dělají myslím snad jen captive portály.
Kdyby se do toho už někdo pustil, může rovnou pro každou přidělenou IP adresu nastavit statickou MAC adresu do tabulky sousedů. Takže pak není potřeba ARP broadcasty vysílat vůbec.