Pues al parecer hay problemas con las cookies que genera PHP .. prueba a propagar el SID de forma manual al pasar a tu "mainframe" y si ahí obtienes tus variables de sesión ya sabes que algo falla pese que la configuración indique que está propagando el SID en cookies.
Código PHP:
<frame src="mipage.php?<? echo SID ?>" name="mainFrame">
ó
Código PHP:
<frame src="mipage.php<? echo session_name()."=".session_id() ?>" name="mainFrame">
Un saludo,