A simple vista .. sin ver el código que usas completo y más detallado el procedimiento donde falla .. "parece" que no propagas bien el SID o en algún paso lo pierdes.
Podría ser que propagues el SID en el URL (session.use_trans_sid a ON) pero en algún punto redirecciones con javascript o con un header() de tipo "Location" .. En esos casos no se añade automáticamente el SID (lo tienes que hacer tu a mano) ...
Por eso te digo que es necesario ver el código completo que usas (para ver que tipo de redireccionamientos haces) y que confirmes como propagas el SID en tu configuración de PHP: lo haces por cookies? .. por el URL? (dejas a PHP que lo haga por tí? .. propagas el SID manualmenete en el URL en algún sitio? .. No sabes de que hablo cuando menciono el SID?:
www.php.net/session)
Un saludo,