Возможно ли иметь повторяющиеся IP-адреса для двух последовательных интерфейсов, принадлежащих одному маршрутизатору??

Да, duplicate ip addresses are allowed on serial interfaces. It is a more efficient way of bundling links together (ie. MLPPP) and also a better way to preserve address space. Change the encapsulation from the default HDLC to PPP in order to assign duplicate ip addresses.