高速通信制限の仕組みについて（システム的に）

IP接続はルータと呼ばれる機械で行います。
中身を細かく言うと難しい話しになってしまうのですが、異なるネットワーク同士を接続する(ルーティングする)機械です。
高速な部分は専用のハードウエアで実現されています。
ここに特定のIPアドレスだけを帯域制限する仕組みを設けたものが帯域制限ルータです。
何故IPかと言えば、ルータが理解しやすいものがIPアドレスだからです。
(ルータは加入者IDだとか加入者名は理解してくれない)

加入者情報は加入者情報と割り当てIPアドレスを管理する機械によりIPアドレスに変換され、その加入者情報に基づいた制限をルータが行うような感じです。

遅い高速と早い低速設定の関係はmineoさんの中のネットワーク構成なので想像でしかないのですが、MNOと別の接続点を設けているとするとルートが変わるので混雑時に低速モードの方が早いと言う事が起きる可能性があります。
例えばプレミアム会員用の接続点に流しているとか。