Hola
Nunca se me habia dado el caso, pero acabo de hacer una prueba.
Código PHP:
<html>
</head>
</head>
<frameset rows="*">
<frame name="main" src="http://www.miweb.com" scrolling="auto">
</frameset>
</html>
Esta pagina le he puesto en otro dominio, lo que hay en
www.miweb.com trabaja con una sesión y funciona correctamente, no he encontrado ninguna diferencia en el funcionamiento de la sessión trabajando desde el frame como desde la dirección directa.
Explica un poco mejor que es lo que quieres hacer y como lo estas haciendo por que ya te digo que esta prueba me ha salido bien.