Execute uma captura de tráfego Wireshark do servidor DHCP ou PXE e veja o que está acontecendo.
1) Se você estiver executando um servidor DHCP com os dados PXE habilitados e o cliente PXE na outra sub-rede receber o IP, ele também receberá os dados PXE (nome de arquivo TFTP IP e NBP) e seus ajudantes de IP estão OK, mas se você usa um servidor DHCP regular com os dados PXE de inicialização fornecidos por um servidor proxyDHCP pode ser que o cliente obtenha o IP, mas não as informações de inicialização PXE porque essa informação vai em uma porta diferente (4011) e provavelmente seu auxiliar DHCP não está corretamente definido para isso.
2) TFTP é um protocolo que usa a porta 69 para iniciar uma transferência, mas uma porta selecionada aleatoriamente para a própria transferência de dados; verifique se não há um problema de firewall que impeça o tráfego de dados TFTP.