Depende do telefone (que é especialmente óbvio com dispositivos BB Connect) e do rádio internamente (e também quão bem ele foi programado). Alguns telefones suportam ter uma voz e um canal de dados abertos, outros não. Normalmente, você não pode ter canais GPRS e de voz abertos e, mais comumente, oferecer suporte a telefones 3g e de voz abertos, mas essa não é uma regra difícil e rápida. Também é possível a partir dos casos de uso que você forneceu que alguns aplicativos estão realmente desconectando seu canal de dados se detectarem uma chamada de voz em andamento.
Basicamente, é como você pensou, dependendo se o canal de dados está usando o mesmo rádio que o canal de voz, mas com algumas complicações adicionais.
Quanto ao backend, minha experiência é com o BB connect e que usa a conexão de dados do telefone (assim GPRS, 3g, HDPSA) e se conecta a um gateway de servidor RIM. É isso que usa os dados de registro de seus telefones para descobrir para qual servidor BB enviar (ou os servidores BIS se você não estiver em um servidor corporativo) usando informações de roteamento que o telefone mantém armazenado. No BB Connect, pelo menos, ele não usa o canal de voz diretamente, como afirmado acima, quando eles podem interferir.