bruder, важен домен кукиса - точно на этот домен должны вестись все запросы с фреймов (имеет значение наличие или отстутствие www). Лучше, чтобы везде были относительные запросы.
Могут быть проблемы с настройками безопасности браузера (iframe не шлет кукис с id сессии). Тут видимо нужно ручками к урлу в src добавить сессию (при этом настройки php должны разрешать сессии с урл)...
PHP код:
$tag = '<iframe src=/page.php?'.session_name().'='.session_id();
вообще юзай плугин firebug в ff для отслеживания запросов (там ясно будет, шлется ли id сессии)...
