Supondo que você eliminou todas as outras possibilidades, adquira uma assinatura de um serviço VPN anônimo e tente acessar os dois sites com a VPN ativa. Assegure-se de que o tráfego de DNS também viaje pela VPN. Neste caso, o ISP não pode ver o seu tráfego, e se os tempos de acesso a ambos os sites são os mesmos, o seu ISP pode realmente estar fazendo alguma engenharia de tráfego com base no nome de domínio.
Você precisa garantir que esteja solicitando a mesma quantidade de dados de xyz.com que abc.com - talvez o site para computador do xyz.com esteja repleto de anúncios em Flash lentos e o site para dispositivos móveis deles não é? Então, novamente, certifique-se de que você realmente eliminou todas as outras possibilidades.
Isso dificilmente é prova suficiente de uma violação da neutralidade da rede, porque há razões legítimas para essa engenharia de tráfego (ou seja, mitigar DDOS dessa rede, etc.) e problemas de roteamento podem causar problemas semelhantes. Pode atrair alguma atenção (boa ou má) se você a apresentar ao seu ISP, no entanto.